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生产者-消费者问题实现 (linux下C同步信号量和互斥信号量的应用)

2011-12-05 10:47 447 查看

操作系统的一个经典问题是"生产者-消费者"问题, 这涉及同步信号量和互斥信号量的应用, 在这里,我用线程的同步和互斥来实现.

/*

*/

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

#include <pthread.h>

#include <semaphore.h>

#define N 2   // 消费者或者生产者的数目

#define M 10 // 缓冲数目

int in = 0;   // 生产者放置产品的位置
int out = 0; // 消费者取产品的位置

int buff[M] = {0}; // 缓冲初始化为0，开始时没有产品

sem_t empty_sem; // 同步信号量，当满了时阻止生产者放产品
sem_t full_sem;   // 同步信号量，当没产品时阻止消费者消费
pthread_mutex_t mutex; // 互斥信号量，一次只有一个线程访问缓冲

int product_id = 0;   //生产者id
int prochase_id = 0; //消费者id

/* 打印缓冲情况 */

void print()

{

int i;

for(i = 0; i < M; i++)

   printf("%d ", buff[i]);

printf("\n");

}

/* 生产者方法 */

void *product()

{

int id = ++product_id;

while(1)

{
   // 用sleep的数量可以调节生产和消费的速度，便于观察
   sleep(1);
   //sleep(1);


   sem_wait(&empty_sem);

   pthread_mutex_lock(&mutex);



   in = in % M;

   printf("product%d in %d. like: \t", id, in);



   buff[in] = 1;

   print();

   ++in;



   pthread_mutex_unlock(&mutex);

   sem_post(&full_sem);

}

}

/* 消费者方法 */

void *prochase()

{

int id = ++prochase_id;

while(1)

{
   // 用sleep的数量可以调节生产和消费的速度，便于观察

   sleep(1);
//sleep(1);



   sem_wait(&full_sem);

   pthread_mutex_lock(&mutex);



   out = out % M;

   printf("prochase%d in %d. like: \t", id, out);



   buff[out] = 0;

   print();

   ++out;



   pthread_mutex_unlock(&mutex);

   sem_post(&empty_sem);

}

}

int main()

{

pthread_t id1
;

pthread_t id2
;

int i;

int ret
;

// 初始化同步信号量

int ini1 = sem_init(&empty_sem, 0, M);

int ini2 = sem_init(&full_sem, 0, 0);

if(ini1 && ini2 != 0)

{

   printf("sem init failed \n");

   exit(1);

}
//初始化互斥信号量
int ini3 = pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

if(ini3 != 0)

{

   printf("mutex init failed \n");

   exit(1);

}
// 创建N个生产者线程
for(i = 0; i < N; i++)

{

   ret[i] = pthread_create(&id1[i], NULL, product, (void *)(&i));

   if(ret[i] != 0)

   {

    printf("product%d creation failed \n", i);

    exit(1);

   }

}
//创建N个消费者线程
for(i = 0; i < N; i++)

{

   ret[i] = pthread_create(&id2[i], NULL, prochase, NULL);

   if(ret[i] != 0)

   {

    printf("prochase%d creation failed \n", i);

    exit(1);

   }

}
//销毁线程
for(i = 0; i < N; i++)

{

   pthread_join(id1[i],NULL);

   pthread_join(id2[i],NULL);

}

exit(0);

}

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标签： linux c null ini 产品 join

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