生产者和消费者问题

生产者与消费者问题

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*概念

有一个生产者在生产产品，这些产品将提供给若干个消费者去消费，为了使生产者和消费者能并发执行，在两者之间设置一个具有多个缓冲区的缓冲池，生产者将它生产的产品放入一个缓冲区中，消费者可以从缓冲区中取走产品进行消费，显然生产者和消费者之间必须保持同步，是即不允许消费者到一个空的缓冲区中取产品，也不允许生产者向一个已经放入产品的缓冲区中再次投放产品.

*解决方法

1. 利用记录型信号量解决生产者-消费者问题

   先来看一段伪代码(信号量机制原理)

   Var mutex,empty,full:semaphore:=1,n,0;  // 定义三个信号量
   buffer:array[0,...,n-1]of item;  // 定义缓冲池，容量为n
   in,out:integer:=0,0;
   begin
       parbegin
           proceducer:begin // 生产者
                   repeat
                   .
                   .
                   .
                   producer an item nextp; // 生产一个产品
                   .
                   .
                   .
                   wait(empty);   // 申请一个空缓冲区
                   wait(mutex);  // 申请缓冲池的使用权
                   buffer(in):=nextp; // 将产品放入缓冲池中
                   in:=(in+1)mod n;  // 下一个空缓冲区地址
                   signal(mutex);  //释放缓冲池使用权
                   signal(full);  // 释放一个满缓冲区
                   until false;
               end
           consumer:begin
                   repeat
                   wait(full); //申请一个满缓冲区
                   wait(mutex); // 申请缓冲池的使用权
                   nextc:=buffer(out); //从缓冲池中取出产品
                   out:=(out+1)mod n; //下一个满缓冲区的地址
                   signal(mutex); //释放缓冲池使用权
                   signal(empty); //释放一个空缓冲区
                   consumer the item in nextc; //消费一个产品
                   until false;
               end
       parend
   end
   

nextp 应该是next proceducer的意思
nextc 应该是next consumer的意思.

• 貌似也不是什么变量，属于语言描述而已

至于生产者进程如何被阻塞和唤醒，因为程序中有一个 repeat语句，所以进程不断测试缓冲池是否有空缓冲区，以及缓冲池是否有其他进程使用。若两个条件不满足，则进入阻塞队列等待。若某一时刻两个条件都能满足，则能唤醒该进程。

code

未完成

1. 利用AND信号量解决生产者和消费者问题

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2. 利用管程解决生产者和消费者问题

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