山东科技大学操作系统实验（优）

#include <stdio.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #define true 1 //生产者ID int product_id = 0; //消费者ID int consumer_id = 0; //缓冲区大小 int N; //生产者数目 int producerNum; //消费者数目 int consumerNum; //类型定义 int型 信号 typedef int semaphore; //类型定义 int型 商品 typedef int item; //定义 商品类型的缓冲数组 item* buffer; //头索引，输入索引，头指针，用于标识生产者的输入位置 int in = 0; //尾索引，输出索引，尾指针，用于标识消费者的输出位置 int out = 0; //产品数目 int proCount = 0; //mutex 互斥变量，empty 缓冲区空白大小，full 缓冲区非空白大小，proCmutex 生产者互斥变量 semaphore mutex = 1, empty , full = 0, proCmutex = 1; //pthread_create函数创建进程时，需要一个指针类型的函数作为参数，所以定义为指针类型。 //producer与consumer作为线程的执行体。 void * producer(void * a){ int id = ++product_id; while(true){ int flag = 0; //如果缓冲区已满报错 while(empty <= 0){ printf("生产者%d：缓冲区已满！阻塞中……\n",id); flag =1; sleep(1); } if(flag == 1) printf("生产者%d因缓冲区有空位唤醒！\n",id); //如果有其他生产者占用进程则互斥，检查有没有其他生产者生产产品 flag = 0; while(proCmutex <= 0){printf("生产者%d生产阻塞中……\n",id);flag = 1;sleep(1);}; //将互斥变量置0,代表已占用 proCmutex--; if(flag == 1) printf("生产者%d生产唤醒！\n",id); //产品号+1 proCount++; printf("生产者%d：生产一个产品ID%d!\n",id,proCount); //总互斥变量，检查有没有其他进程修改缓冲区数据 flag = 0; while(mutex <= 0){printf("生产者%d装入阻塞中……\n",id);sleep(1);flag=1;}; //占用进程 mutex--; if(flag == 1) printf("生产者%d装入唤醒，装入产品ID%d，缓冲区位置为%d！\n",id,proCount,in); else printf("生产者%d装入产品ID%d，缓冲区位置为%d！\n",id,proCount,in); //否则缓冲区空白大小-1 empty--; //缓冲区头指针放入产品 buffer[in] = proCount; //头指针+1 in = (in + 1) % N; //缓冲区非空白大小+1 full++; //解除占用 mutex++; //解除生产占用 proCmutex++; //睡一觉 sleep(1); } } void * consumer(void *b){ int id = ++consumer_id; while(true){ int flag = 0; while(full <= 0){ printf("\t\t\t\t消费者%d：缓冲区为空！阻塞中……\n",id); flag = 1; sleep(1); } full--; if(flag ==1) printf("\t\t\t\t消费者%d因缓冲区有产品唤醒！\n",id); flag = 0; while(mutex <= 0){printf("\t\t\t\t消费者%d消费阻塞中……\n",id);sleep(1);}; mutex--; if(flag == 1) printf("\t\t\t\t消费者%d消费唤醒！\n",id); int nextc = buffer[out]; buffer[out] = 0;//消费完将缓冲区设置为0 empty++; printf("\t\t\t\t消费者%d：消费一个产品ID%d,缓冲区位置为%d\n",id, nextc,out); out = (out + 1) % N; mutex++; sleep(1); } } int main() { int tempnum; //输入生产者数目 printf("请输入生产者数目:\n"); scanf("%d",&tempnum); producerNum = tempnum; //输入消费者数目 printf("请输入消费者数目:\n"); scanf("%d",&tempnum); consumerNum = tempnum; //输入缓冲区大小 printf("请输入缓冲区大小:\n"); scanf("%d",&tempnum); N = tempnum; empty = N; buffer = (item*)malloc(N*sizeof(item)); for(int i=0;i<N;i++) { buffer[i]=0; } //pthread_t是线程结构，用来保存线程相关数据，可以理解为线程类型，声明线程对象（这里声明的时线程对象数组） pthread_t threadPool[producerNum+consumerNum];//声明了线程数组作为线程池 int i; for(i = 0; i < producerNum; i++){ pthread_t temp; //if语句中，第一个参数是线程指针，第二个是线程属性指针，第三个是函数指针，即线程要执行的代码 //函数通过producer函数指针创建对象，赋值给temp作为线程执行 if(pthread_create(&temp, NULL, producer, NULL) == -1) { printf("ERROR, fail to create producer%d\n", i); exit(1); } //将temp作为能够执行的线程放入了进程池 threadPool[i] = temp; }//创建生产者进程放入线程池 //对于消费者进程也同样创建进程 for(i = 0; i < consumerNum; i++){ pthread_t temp; if(pthread_create(&temp, NULL, consumer, NULL) == -1){ printf("ERROR, fail to create consumer%d\n", i); exit(1); } threadPool[i+producerNum] = temp; }//创建消费者进程放入线程池 void * result; for(i = 0; i < producerNum+consumerNum; i++){ //pthread_join函数用与等待线程的结束 //等待的是子进程的结束，因为如果主进程不等待子进程而直接结束，子进程将没有执行就被杀死。 if(pthread_join(threadPool[i], &result) == -1){ printf("fail to recollect\n"); exit(1); } }//运行线程池 return 0; }