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操作系统课程设计报告 生产者与消费者算法的实现 课程名称：计算机操作系统课程设计 小组成员： 班 级： 时 间：2010-10-18  目录 1 课设简介： 1 1.1课程设计题目 1 1.2课程设计小组成员 1 1.3小组成员任务分配情况及每人所占工作比例 1 2 生产者和消费者原理分析 1 3 生产者与消费者功能描述： 1 4 数据结构分析 2 5 生产者与消费者实现代码 2 6 心得体会 7 参考文献： 7 相关工具： 8 致谢： 8 1 课设简介： 1.1课程设计题目 生产者与消费者算法的实现 1.2课程设计小组成员 张洋、巢蕾、段敏 1.3小组成员任务分配情况及每人所占工作比例 张 洋 负责：分析设计消费一个产品方法和主方法并且画出流程图，后期组织组内成员成果汇总进行本组总体报告撰写。 巢 蕾 负责：分析设计生产者的行为方法和消费者的行为方法，并且画出流程图 段 敏 负责：分析设计生产产品的方法和把新生产的产品放入缓冲区，并且画出流程图。 生产者和消费者原理分析 在同一个进程地址空间内执行的两个线程。生产者线程生产物品，然后将物品放置在一个空缓冲区中供消费者线程消费。消费者线程从缓冲区中获得物品，然后释放缓冲区。当生产者线程生产物品时，如果没有空缓冲区可用，那么生产者线程必须等待消费者线程释放出一个空缓冲区。当消费者线程消费物品时，如果没有满的缓冲区，那么消费者线程将被阻塞，直到新的物品被生产出来。 3 生产者与消费者功能描述： 3.1生产者功能描述 在同一个进程地址空间内执行的两个线程。生产者线程生产物品，然后将物品放置在一个空缓冲区中供消费者线程消费。当生产者线程生产物品时，如果没有空缓冲区可用，那么生产者线程必须等待消费者线程释放出一个空缓冲区。 3.2消费者功能描述 消费者线程从缓冲区中获得物品，然后释放缓冲区。当消费者线程消费物品时，如果没有满的缓冲区，那么消费者线程将被阻塞，直到新的物品被生产出来。 3.3程序结构图： 4 数据结构分析 生产者与消费者实现： 这其中主要是通过多线程，来实现生产者和消费者之间的协调问题。 生产者(producer)——消费者(consumer)： 通过一些记录性变量，来记录模拟实现生产者的行为，通过输入语句的提示 程序采用OO设计模式，缓存区采用数组结构存储。 5 生产者与消费者实现代码 #include windows.h #include iostream const unsigned short SIZE_OF_BUFFER = 10; //缓冲区长度 unsigned short ProductID = 0; //产品号 unsigned short ConsumeID = 0; //将被消耗的产品号 unsigned short in = 0; //产品进缓冲区时的缓冲区下标 unsigned short out = 0; //产品出缓冲区时的缓冲区下标 int g_buffer[SIZE_OF_BUFFER]; //缓冲区是个循环队列 bool g_continue = true; //控制程序结束 HANDLE g_hMutex; //用于线程间的互斥 HANDLE g_hFullSemaphore; //当缓冲区满时迫使生产者等待 HANDLE g_hEmptySemaphore; //当缓冲区空时迫使消费者等待 DWORD WINAPI Producer(LPVOID); //生产者线程 DWORD WINAPI Consumer(LPVOID); //消费者线程 int main() { //创建各个互斥信号 g_hMutex = CreateMutex(NULL,FALSE,NULL); g_hFullSemaphore = CreateSemaphore(NULL,SIZE_OF_BUFFER-1,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL); g_hEmptySemaphore = CreateSemaphore(NULL,0,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL); //调整下面的数值，可以发现，当生产者个数多于消费者个数时， //生产速度快，生产者经常等待消费者；反之，消费者经常等待 const unsigned short PRODUCERS_COUNT = 3; //生产者的个数 const unsigned short CON