操作系统经典问题之生产者消费者问题

一、生产者消费者问题

生产者和消费者问题是计算机同步互斥的经典问题，其意思就是生产者把生产出来的产品放在仓库里，消费者把产品从仓库里取出来。仓库属于临界区，生产者和消费者一次只能一个进入临界区中。两个进程之间就有一个同步互斥问题，下面我将对该问题进行详细介绍。

二、思路分析

对于一个仓库，仓库的容量是有限的，对应的临界资源是有限的，假设仓库的容量是n。当仓库装满了，就不能允许生产者进行访问，如果仓库满了，生产者再把产品放进仓库就会导致仓库爆仓。与此同时，当库存为零时也不能允许消费者进入，这个不符合逻辑。基于这种思路，我们设置三个信号量empty、full和一个互斥锁。

三、代码实现

semaphore mutex=1;
semaphore empty=n;
semaphore full=0;
//生产者
producer（）{
	while(1){
		//生产者生产产品
		P(empty);//判断仓库是否为空
		P(mutex);//判断是否可以进入临界区
		//放产品
		V(full);//仓库里有多少产品
		V(mutex);//释放互斥锁
	}
}

//消费者
consumer（）{
	while(1){
		P(full);//判断仓库是否有产品
		P(mutex);//判断是否可以进入临界区
		//放消费产品
		V(empty);//仓库里增加一个空位
		V(mutex);//释放互斥锁
	}
}