双线程单缓冲区合作：Linux信号灯与线程同步示例

本篇文档主要介绍了在Linux环境下，通过编程模拟实现双线程单缓冲区的合作，以及涉及到的Linux线程和信号灯的概念和技术。首先，我们来详细解读一下学习目标和要求。 **一、实验目的** 1. 深入理解Linux线程及其应用：学习Linux线程的基本概念，包括线程的创建、使用、互斥与同步，以及如何通过`pthread_create`、`pthread_join`和`pthread_exit`函数进行操作。 2. 掌握Linux信号灯：了解信号灯在并发控制中的作用，如用于解决线程间通信和同步问题，特别是对于资源竞争的管理。 **二、实验内容与步骤** 1. **飞机售票模拟**： - 创建多个售票线程：通过`pthread_create`创建并启动多个线程，每个线程处理独立的购票请求。 - 公用全局变量管理已售票数：利用全局数组存储已售票信息，确保数据一致性。 - 使用互斥信号灯：创建互斥信号灯来保护售票过程，避免多个线程同时修改售票状态。 - P、V操作：在线程进入和退出售票临界区时，使用信号灯的P操作（wait）和V操作（signal）进行同步。 2. **双线程单缓冲区合作**： - 创建计算线程与输出线程：设计两个独立但协作的线程，一个负责计算结果，另一个负责输出。 - 全局公用数组作为缓冲区：数据在计算线程和输出线程之间共享，确保数据的一致性。 - 同步信号灯的应用：通过信号灯协调两个线程对缓冲区的访问，保证数据的正确读写顺序。 - P、V操作的使用：在计算线程写入缓冲区和输出线程读取缓冲区时，使用信号灯进行同步。 **三、预备知识** - 熟悉线程接口：包括创建线程、线程等待、线程撤消的函数及其参数含义。 - Linux线程相关概念：理解线程生命周期、线程状态、互斥锁和条件变量等同步机制。 在实际编程过程中，你需要结合C/C++语言编写代码，使用Linux提供的线程库(pthread.h)实现上述功能。理解这些概念并能够灵活运用到实际项目中，可以显著提升程序的并发性能和正确性。通过实践，你可以更好地掌握Linux线程管理和信号灯在多线程环境下的协作应用。