Question

Linux信号量机制实现读者写者问题

设计目的：通过研究Linux的进程机制和信号量实现生产者消费者问题的并发控制．
说明：有界缓冲区设有20个存储单元，放入／取出的数据项设定为1－20这20个整型数．
设计要求：（1）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／消费者县城的标识符．（2）生产者和消费者各有两个以上．（3）多个生产者或多个消费者之间须有共享对缓冲区进行操作的函数代码．
提示：（1）有界缓冲区可用数组实现．

PS：说白了就是拿程序来~

Answer 1

生产者/消费者问题在windows2000下的实现

一、问题描述

生产者-消费者问题是一个经典的进程同步问题，该问题最早由Dijkstra提出，用以演示他提出的信号量机制。本作业要求设计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。

二、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_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 CONSUMERS_COUNT = 1; //消费者的个数

//总的线程数
const unsigned short THREADS_COUNT = PRODUCERS_COUNT+CONSUMERS_COUNT;

DWORD producerID[CONSUMERS_COUNT]; //生产者线程的标识符
DWORD consumerID[THREADS_COUNT]; //消费者线程的标识符

//创建生产者线程
for (int i=0;i<PRODUCERS_COUNT;++i){
hThreads[i]=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,&producerID[i]);
if (hThreads[i]==NULL) return -1;
}
//创建消费者线程
for (int i=0;i<CONSUMERS_COUNT;++i){
hThreads[PRODUCERS_COUNT+i]=CreateThread(NULL,0,Consumer,NULL,0,&consumerID[i]);
if (hThreads[i]==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()
{
std::cerr << "Producing " << ++ProductID << " ... ";
std::cerr << "Succeed" << std::endl;
}

//把新生产的产品放入缓冲区
void Append()
{
std::cerr << "Appending a product ... ";
g_buffer[in] = ProductID;
in = (in+1)%SIZE_OF_BUFFER;
std::cerr << "Succeed" << std::endl;

//输出缓冲区当前的状态
for (int i=0;i<SIZE_OF_BUFFER;++i){
std::cout << i <<": " << g_buffer[i];
if (i==in) std::cout << " <-- 生产";
if (i==out) std::cout << " <-- 消费";
std::cout << std::endl;
}
}

//从缓冲区中取出一个产品
void Take()
{
std::cerr << "Taking a product ... ";
ConsumeID = g_buffer[out];
out = (out+1)%SIZE_OF_BUFFER;
std::cerr << "Succeed" << std::endl;

//输出缓冲区当前的状态
for (int i=0;i<SIZE_OF_BUFFER;++i){
std::cout << i <<": " << g_buffer[i];
if (i==in) std::cout << " <-- 生产";
if (i==out) std::cout << " <-- 消费";
std::cout << std::endl;
}
}

//消耗一个产品
void Consume()
{
std::cerr << "Consuming " << ConsumeID << " ... ";
std::cerr << "Succeed" << std::endl;
}

//生产者
DWORD WINAPI Producer(LPVOID lpPara)
{
while(g_continue){
WaitForSingleObject(g_hFullSemaphore,INFINITE);
WaitForSingleObject(g_hMutex,INFINITE);
Produce();
Append();
Sleep(1500);
ReleaseMutex(g_hMutex);
ReleaseSemaphore(g_hEmptySemaphore,1,NULL);
}
return 0;
}

//消费者
DWORD WINAPI Consumer(LPVOID lpPara)
{
while(g_continue){
WaitForSingleObject(g_hEmptySemaphore,INFINITE);
WaitForSingleObject(g_hMutex,INFINITE);
Take();
Consume();
Sleep(1500);
ReleaseMutex(g_hMutex);
ReleaseSemaphore(g_hFullSemaphore,1,NULL);
}
return 0;
}

Answer 2

这么困难的问题,我晕啊,我找人帮你做做看,看看吧