进程同步与互斥实验
进程同步与互斥实验
#include
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#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
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;
}
远哥是真强啊！帅！