生产者与消费者问题是进程管理中的问题

1、信号量与PV操作    

信号量：解决多个进程来竞争的资源的同步与互斥的问题，

         每个信号量需要有特定的意义，需要有初值。

PV操作：它是两条原语

     信号量的初值只能通过PV操作来改变

PV操作

P操作
 V操作

s=s-1

若s>=0表示进程要继续

s<0 资源受限，进程阻塞，并将其插入信号量等待队列中

s=s+1

若s>0进程继续执行

若s<=0信号量需要从等待的队列中唤醒第一个进程，使其变为就绪状态，然后再返回原进程继续执行。

信号量

互斥模型
同步模型

进程P1                                      

P（s）s=s-1 s>=0          

CS1 进入临界资源区        

V(s)

进程P2

P(s)

CS2

V(s)

进程P1    

L1:P(s)  

进程P2

L2:V(s)

P1进程中S=0，则执行P2，此时s=s-1=-1<0则进程P2被阻塞

一直等待P1进程被释放，P2此时才可以进入临界区




2、生产者与消费者问题

生产者p1、p2、p3….pm

消费者：C1、C2、C3、Cm

缓冲区为n


只要缓冲区未满，生产者便可放入

只要缓冲区有产品，消费者便可取


需要设置两个同步信号量

Empty=n

Full=0

刚开始空的单元为n，满的单元为0

生产者每放一个产品，empty=empty+1,full=full-1

消费者每取一个产品,empty=empty-1,full=full+!;


生产者与消费者不可同时进入缓冲区，则需要一个互斥信号量

Mutex=1;


代码如下所示：

int full=0;

int empty=n;

int mutex=1;

produceri ();

consumerj ();


生产者（producerI） 消费者（consumerJ）

While(生产未完成){

生产一个产品；

P(empty);

P(mutex);

送产品到缓冲区中；

V(mutex);

V(full)；

}

While(还要继续消费){

P(full);

P(mutex);

从缓冲区中取一个产品；

V(mutex);

V(empty);

消费一个产品；

}

总结此次学习的精髓：

互斥模型：是在同一个进程中实现PV操作的

同步模型：是在不同的进程中实现PV操作的

如上述问题中对于mutex的pV操作是在一个进程中同时存在的；而对于同步信号量empty、full是在不同的进程中完成的PV操作