操作系統(tǒng)課程設計進程同步模擬設計——生產者與消費者問題080614張方紀-預覽頁
【正文】 “生產者—消費者”問題(the producerconsumer problem)問題描述：一組生產者向一組消費者提供消息，它們共享一個有界緩沖區(qū)n，生產者向其中投放消息，消費者從中取得消息。同步，表現(xiàn)在生產者和消費者需要協(xié)同工作，步調不能拉開太大（由緩沖區(qū)大小n決定，n越大，緩沖空間越大，步調可以拉得越開；n=1時，必須是生產一個，消費一個，生產者和消費者就完全同步了）。當有一個成員進入緩沖區(qū)存/取產品時，其他成員將被關在門外排隊等候（被阻塞）；當完畢時，通知隊首成員進入。鑒于VC下這樣的函數(shù)太過復雜，Linux下筆者暫未找到，因此我們使用Toyix系統(tǒng)提供的一個系統(tǒng)調用函數(shù)：cobegin。返回值：創(chuàng)建子進程的個數(shù)。該軟件很好的解決了目前存在于計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程教學中無法使學習者 獲得實踐體驗和對理論直觀的了解的問題。為了解決這個問題，王爽老師開發(fā)了一個專門用于操作系統(tǒng)基礎理論教學的系統(tǒng)－Toyix。Toyix的編程接口兼容性好系統(tǒng)部分與UNIX兼容，C庫函數(shù)與標準的C庫函數(shù)兼容，這樣書上的代碼非常容易在Toyix下實現(xiàn)。圖2 Toyix操作系統(tǒng)的目錄結構如果看到toyix的系統(tǒng)文件在D:\TOYIXCE目錄下，說明Toyix系統(tǒng)已安裝完畢。此后，用戶用edit文本編輯器新建的文件以及后面用cc命令編譯和用do命令運行的文件/程序就都默認在此工作目錄下了。用戶使用普通的文本編輯器，或它自帶的edit DOS下的編輯器編輯源程序。它顯示了所有進程的狀態(tài)，“running”后面顯示的是正在執(zhí)行進程的進程號，“ready”后面顯示的是就緒進程的進程號，“blocked”后面顯示的是阻塞進程的進程號。地址：。semaphore empty。empty)。/*用5秒鐘將該產品放入緩沖區(qū)*/ printf(%d Put the product into buffer\n,get_pid())。full)。mutex)。mutex)。/*用3秒鐘消費該產品*/ printf(%d Consume the product\n,get_pid())。mutex,1)。full=1~N：緩沖區(qū)有產品可取走； full=0：緩沖區(qū)無產品 */ set(amp。測試各種情況。 getch()。1號進程為可執(zhí)行文件調入內存所產生的進程，即主（父）進程。圖7 進程的切換調度可見，34256都已經執(zhí)行過至少一次，而且并發(fā)的7個進程的調度先后順序并無一定之規(guī)。而其實現(xiàn)機制則是信號量和PV原語?！边@就解釋了問題的由來。先生還特地為此開發(fā)了一個很簡明的網站，沒有一個字的廣告，很清爽。單憑相關知識庫網站的信息價值就可以看
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