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《操作系统》课程设计 实现生产者消费者问题 一、课程设计的性质与任务 在多进程（线程）运行环境中，进程（线程）之间并发执行，如果对进程（线程）访问临界资源（如公共变量）的操作不加限制，就会产生“与时间有关”的错误。为防止这类错误，必须用同步机构控制进程（线程）对临界资源（公共变量）的访问。本实验利用Windows系统提供的同步机制，来协调线程（Thread）间的并发执行，以加深对同步机制的理解，并学会在并发程序中引用同步机构的编程方法。 二、课程设计的内容及其要求 有界缓冲区内设有１０个存储单元，放入／取出的数据项设定为１～１０这１０个整形数。要求每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后，即时显示有界缓冲区的全部内容、当前指针位置和生产者／消费者标识符 三、课程设计的实验环境 Microsoft Visual C++ 四、正文 1、实验程序的结构图（流程图）； WAIT原语操作的主要动作是： sem减1； 若sem减一后仍大于或等于零，则进程继续执行； 若sem减一后小于零，则该进程被阻塞后入与该信号相对应的队列中，然后转进程调度。 WAIT原语的功能框图如一： SIGNAL原语的操作主要动作是： sem加1； 若相加结果大于零，进程继续执行； 若相加结果小于或等于零，则从该信号的等待队列中唤醒一等待进程，然后再返回原进程继续执行或转进程调度。 SIGNAL原语的功能框图如图： 2、数据结构及信号量定义的说明； 创建信号量： （1）创建各个互斥信号 g_hMutex = CreateMutex(NULL,FALSE,NULL); // 三个参数分别为：指向安全属性的指针 //初始化互斥对象的所有者,指向互斥对象名的指针 （2）创建缓冲区满的信号量 g_hFullSemaphore = CreateSemaphore(NULL,SIZE_OF_BUFFER-1,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL); //四个参数分别为：表示是否允许继承、 //设置信号机的初始计数、设置信号机的 //最大计数、指定信号机对象的名称（-1是因为计数从0开始） （3）创建缓冲区空的信号量 g_hEmptySemaphore = CreateSemaphore(NULL,0,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL); ReleaseSemaphore(hSemaphore, 1, NULL); 3、实验源程序关键算法； //为每一个生产者创建生产者线程 for(int i=0;iPRODUCERS_COUNT;++i){ hThreads[i]=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,producerID[i]); if (hThreads[i]==NULL) return -1; } //为每一个消费者创建消费者线程 for(int j=0;jCONSUMERS_COUNT;++j){ hThreads[PRODUCERS_COUNT+j]=CreateThread(NULL,0,Consumer,NULL,0,consumerID[j]); if (hThreads[j]==NULL) return -1; } while(g_continue){ if(getchar()){ //按回车后终止程序运行 g_continue = false; } } return 0; } //生产一个产品。简单模拟了一下，仅输出新产品的ID号 void Produce() { cerr -------------------------------------------------------------------\n; cerr 生产一个产品 编号为： ++ProductID ... endl; } //把新生