•\n\n实验目的和要求:通过模拟多个进程并发程序设计,掌握同步与互斥的设\n\n计方法,并实现一个生产者和一个消费者的两进程同步算法。 \n\n•\n\n实验内容提要: \n\n•\n\n1. 申请一定数目的缓冲区。
时间: 2023-05-02 14:05:19 浏览: 99
实验的目的和要求是通过模拟多个进程并发程序设计,掌握同步与互斥的算法,同时实现一个生产者和一个消费者的两进程同步算法。
实验内容要求申请一个确定数量目的的缓冲区。
实验内需提要求:
1. 申请一个确定数量目的的缓冲区。
相关问题
Windows环境下创建一个控制台进程,创建n个线程模拟生产者和消费者,实现进程(线程)的同步与互斥
这是一个典型的生产者消费者问题,可以使用互斥锁和条件变量来实现同步和互斥。
下面是一个简单的示例代码,使用互斥锁和条件变量来实现生产者消费者问题的同步和互斥:
```c++
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
#include <queue>
using namespace std;
mutex mtx;
condition_variable cv;
queue<int> q;
const int n = 10; // 缓冲区大小
int count = 0; // 生产者和消费者的数量
// 生产者线程
void producer(int id) {
while (count < n) {
// 生产数据
int data = rand() % 100;
// 加锁
unique_lock<mutex> lck(mtx);
while (q.size() >= n) {
// 缓冲区已满,等待消费者消费
cv.wait(lck);
}
// 将数据加入缓冲区
q.push(data);
cout << "Producer " << id << " produced " << data << endl;
// 唤醒消费者
cv.notify_all();
// 解锁
lck.unlock();
// 生产者数量加1
count++;
}
}
// 消费者线程
void consumer(int id) {
while (count < n) {
// 加锁
unique_lock<mutex> lck(mtx);
while (q.empty()) {
// 缓冲区为空,等待生产者生产
cv.wait(lck);
}
// 从缓冲区取出数据
int data = q.front();
q.pop();
cout << "Consumer " << id << " consumed " << data << endl;
// 唤醒生产者
cv.notify_all();
// 解锁
lck.unlock();
// 消费者数量加1
count++;
}
}
int main() {
// 创建生产者线程和消费者线程
thread t1(producer, 1);
thread t2(consumer, 1);
thread t3(producer, 2);
thread t4(consumer, 2);
// 等待线程执行完毕
t1.join();
t2.join();
t3.join();
t4.join();
return 0;
}
```
上面的代码创建了两个生产者线程和两个消费者线程,它们共享一个缓冲区。生产者线程会不断地生产数据并将数据加入缓冲区,直到生产者数量达到n。消费者线程会不断地从缓冲区取出数据并消费,直到消费者数量达到n。在生产者和消费者之间使用互斥锁和条件变量来保证同步和互斥,确保生产者和消费者之间的正确性。
设计一个有N个进程并发的进程调度程序,用代码展示出来
下面是一个基于优先级调度算法的进程调度程序的示例代码,可以支持N个进程的并发执行。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
#define MAX_PROCESS_NUM 10
typedef struct PCB {
int pid;
int priority;
int state; // 0: ready, 1: running, 2: blocked, 3: finished
} PCB;
PCB process_list[MAX_PROCESS_NUM];
int process_num = 0;
pthread_mutex_t mutex;
void init_processes() {
process_list[0].pid = 1;
process_list[0].priority = 10;
process_list[0].state = 0;
process_list[1].pid = 2;
process_list[1].priority = 5;
process_list[1].state = 0;
process_list[2].pid = 3;
process_list[2].priority = 7;
process_list[2].state = 0;
process_list[3].pid = 4;
process_list[3].priority = 3;
process_list[3].state = 0;
process_num = 4;
}
int get_highest_priority_process_index() {
int highest_priority = -1;
int highest_priority_index = -1;
for (int i = 0; i < process_num; i++) {
if (process_list[i].state == 0 && process_list[i].priority > highest_priority) {
highest_priority = process_list[i].priority;
highest_priority_index = i;
}
}
return highest_priority_index;
}
void* process_thread(void* arg) {
int process_index = *((int*) arg);
while (1) {
pthread_mutex_lock(&mutex);
process_list[process_index].state = 1; // running
printf("Process %d is running...\n", process_list[process_index].pid);
usleep(50000); // simulate process execution time
process_list[process_index].state = 0; // ready
printf("Process %d is finished.\n", process_list[process_index].pid);
int next_process_index = get_highest_priority_process_index();
if (next_process_index == -1) {
printf("All processes are finished.\n");
pthread_mutex_unlock(&mutex);
break;
}
pthread_mutex_unlock(&mutex);
usleep(10000); // simulate context switch time
process_index = next_process_index;
}
return NULL;
}
int main() {
init_processes();
pthread_t threads[process_num];
int args[process_num];
pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
for (int i = 0; i < process_num; i++) {
args[i] = i;
pthread_create(&threads[i], NULL, process_thread, &args[i]);
}
for (int i = 0; i < process_num; i++) {
pthread_join(threads[i], NULL);
}
pthread_mutex_destroy(&mutex);
return 0;
}
```
该程序使用了pthread库来创建N个进程线程,并使用互斥锁来保证多线程之间的同步。在进程线程中,按照优先级调度算法选择就绪进程并运行,直到所有进程都完成执行为止。
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