生产者-消费者模型的多线程实验指导..docxVIP

一、预备知识有 C 语言基础掌握在 Linux 下常用编辑器的使用掌握 Linux 下的程序编译过程学习 pthread 库函数的使用掌握共享锁和信号量 的使用方法掌握make和makefile工具编译程序二、实验设备及工具硬件： PC 机 Pentium 500 以上, 硬盘 40G 以上, 内存大于 128M。软件：PC 机操作系统 REDHAT LINUX 9.0 三、实验流程生产者写入缓冲区和消费者从缓冲区读数的具体流程，生产者首先要 获得互斥锁，并且判断写指针+1 后是否等于读指针，如果相等则进入等待状态，等候条件 变量 notfull；如果不等则向缓冲区中写一个整数，并且设置条件变量为 notempty，最后 释放互斥锁。消费者线程与生产者线程类似。流程图如下：生产者-消费者实验源代码结构流程四、实验源代码：#include stdio.h#include stdlib.h#include time.h#include pthread.h#define BUFFER_SIZE 16/* 设置一个整数的圆形缓冲区 */struct prodcons { int buffer[BUFFER_SIZE]; /* 缓冲区数组 */ pthread_mutex_t lock;/* 互斥锁 */ int readpos, writepos;/* 读写的位置*/*/ pthread_cond_t notempty;/* 缓冲区非空信号 */ pthread_cond_t notfull;/*缓冲区非满信号 */};/*--------------------------------------------------------*//*初始化缓冲区*/void init(struct prodcons * b){ pthread_mutex_init(b-lock, NULL); pthread_cond_init(b-notempty, NULL); pthread_cond_init(b-notfull, NULL); b-readpos = 0; b-writepos = 0;}/*--------------------------------------------------------*//* 向缓冲区中写入一个整数*/void put(struct prodcons * b, int data){ pthread_mutex_lock(b-lock); /*获取互斥锁*/ /*等待缓冲区非满*/ while ((b-writepos + 1) % BUFFER_SIZE == b-readpos) {printf(wait for not full\n); pthread_cond_wait(b-notfull, b-lock); /*等待状态变量 b-notfull，不满则跳出阻塞*/ } /*写数据并且指针前移*/ b-buffer[b-writepos] = data; b-writepos++; if (b-writepos = BUFFER_SIZE) b-writepos = 0; /*设置缓冲区非空信号*/ pthread_cond_signal(b-notempty); /*设置状态变量*/pthread_mutex_unlock(b-lock); /*//释放互斥锁*/}/*--------------------------------------------------------*//*从缓冲区中读出一个整数 */int get(struct prodcons * b){ int data;pthread_mutex_lock(b-lock); /*获取互斥锁*/ /* 等待缓冲区非空*/ while (b-writepos == b-readpos) { printf(wait for not empty\n);pthread_cond_wait(b-notempty, b-lock); /*等待状态变量 b-notempty，不空则跳出阻塞。否则无数据可读 */ } /* 读数据并且指针前移 */ data = b-buffer[b-readpos]; b-readpos++; if (b-readpos = BUFFER_SIZE) b-readpos = 0; /* 设置缓冲区非满信号*/ pthread_cond_signal(b-notfull); /*设置状态变量*/ pthread_mutex_unlock(b-lock); /*释放互斥锁*/ return data;}/*---------------------------------------