(1)设计进程同步算法,使用P/V(wait/signal)操作模拟解决进程中经典同步问题。假设有一个生产者和一个消费者,缓冲区可以存放产品,生产者不断生产产品并存入缓冲区,消费者不断从缓冲区中取出产品并消费,设计c语言代码并运行实现结果。
时间: 2024-03-20 20:40:08 浏览: 21
好的,以下是使用C语言实现上述算法的代码示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define BUFFER_SIZE 10
int buffer[BUFFER_SIZE];
int in = 0, out = 0;
sem_t mutex, full, empty;
void *producer(void *arg) {
int item = 0;
while (1) {
item++;
sem_wait(&empty);
sem_wait(&mutex);
buffer[in] = item;
printf("Producer produced a product, buf = [");
for (int i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) {
printf("%d, ", buffer[i]);
}
printf("]\n");
in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;
sem_post(&mutex);
sem_post(&full);
}
}
void *consumer(void *arg) {
int item;
while (1) {
sem_wait(&full);
sem_wait(&mutex);
item = buffer[out];
printf("Consumer consumed a product, buf = [");
for (int i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++) {
printf("%d, ", buffer[i]);
}
printf("]\n");
out = (out + 1) % BUFFER_SIZE;
sem_post(&mutex);
sem_post(&empty);
}
}
int main() {
sem_init(&mutex, 0, 1);
sem_init(&full, 0, 0);
sem_init(&empty, 0, BUFFER_SIZE);
pthread_t producer_thread, consumer_thread;
pthread_create(&producer_thread, NULL, producer, NULL);
pthread_create(&consumer_thread, NULL, consumer, NULL);
pthread_join(producer_thread, NULL);
pthread_join(consumer_thread, NULL);
sem_destroy(&mutex);
sem_destroy(&full);
sem_destroy(&empty);
return 0;
}
```
在上面的代码中,定义了一个长度为10的缓冲区buffer[],一个生产者线程producer和一个消费者线程consumer,以及三个信号量mutex、full和empty。producer线程生产一个产品并将其存入缓冲区中,然后释放一个full信号量。consumer线程从缓冲区中取出一个产品并进行消费,然后释放一个empty信号量。mutex信号量用于保护缓冲区的互斥访问。
运行上述代码,您将看到生产者和消费者不断地交替进行生产和消费操作,缓冲区的内容也会被输出。这就是使用P/V操作模拟解决进程中经典同步问题的基本思路。