生产者消费者问题
文章目录
- 14、生产者消费者问题
- 14.1、描述
- 14.2、分析
- 14.3、实现
- 14.4、总结
14、生产者消费者问题
14.1、描述
- 系统中有一组生产者进程和一组消费者进程，生产者进程每次生产一个产品放入缓冲区，消费者进程每次从缓冲区中取出一个产品并使用。(注: 这里的“产品”理解为某种数据)
- 生产者、消费者共享一个初始为空、大小为n的缓冲区。
- 只有缓冲区没满时，生产者才能把产品放入缓冲区，否则必须等待。
- 只有缓冲区不空时，消费者才能从中取出产品，否则必须等待。
- 缓冲区是临界资源，各进程必须互斥地访问。
14.2、分析
- 缓冲区是一个临界资源，各个进程必须互斥地访问。
- 当缓冲区满的时候，生产者必须要等消费者从缓冲区取走产品之后才能继续生产。（一前一后）。
- 当缓冲区空的时候，消费者必须要等生产者将产品放入缓冲区之后才能继续进行消费。（一前一后）。
- 生产者和消费者对缓冲区互斥访问是互斥关系，同时生产者和消费者又是一个相互协作的关系，只有生产者生产之后,消费者才能消费，它们也是同步关系。
- 根据各进程的操作流程确定P、V操作的大致顺序。
生产者每次要消耗(P）一个空闲缓冲区，并生产(V)一个产品。
消费者每次要消耗(P）一个产品，并释放一个空闲缓冲区(V)。
往缓冲区放入/取走产品需要互斥。 - 设置信号量。设置需要的信号量，并根据题目条件确定信号量初值。( 互斥信号量初值一般为1，同步信号量的初始值要看对应资源的初始值是多少)
14.3、实现
- 生产者在生产之前要检查缓冲区，需要消耗一个缓冲区，进行一个P操作。同时生产之后要对产品进行一个V操作。此时增加一个产品。
- 消费者在消费之前，要进行一个对产品的P操作，需要消费一个产品；从缓冲区取走一个产品之后要对缓冲区资源进行一个V操作，将缓冲区的一个资源恢复。
- 缓冲区是临界资源，各个线程必须互斥进行访问。（生产者在放产品进入缓冲区以及消费者从缓冲区取产品）。
14.4、总结
