操作系統生產者消費者問題（操作系統生產者消費者問題課程設計）

本篇文章給大家談談操作系統生產者消費者問題，以及操作系統生產者消費者問題課程設計對應的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。 今天給各位分享操作系統生產者消費者問題的知識，其中也會對操作系統生產者消費者問題課程設計進行解釋，如果能碰巧解決你現在面臨的問題，別忘了關注本站，現在開始吧！

本文目錄一覽：

• 1、操作系統 關于生產者消費者的問題
• 2、計算機操作系統生產者消費者
• 3、關于計算機操作系統 生產者和消費者問題 哪位來解答一下
• 4、操作系統 判斷題 生產者消費者問題
• 5、PV操作經典問題
• 6、操作系統中生產者消費者問題。（c++）

操作系統 關于生產者消費者的問題

empty是資源信號量操作系統生產者消費者問題，意思生產者、消費者都靠這個信號量來進行生產、消費。
為什么“生產者進程向n個緩沖區投滿產品后消費者進程才開始從中取產品”操作系統生產者消費者問題？
其實可以轉為問進程間為什么需要同步、互斥？您對這問題的研究不夠請再看書。
這里操作系統生產者消費者問題我和您舉個例子。
信號量的目的是管理生產者、消費者對公共資源（緩沖區）的訪問
p原語對資源進行占有操作系統生產者消費者問題，V原語對資源進行釋放
缺少empty資源信號量，那么只有互斥信號量。
但是empty和FUll需要成對出現，就算缺少signal(empty)，那么消費者沒對empty信號進行釋放，產生的結果只會是下次生產者想進去生產東西但因為信號量缺失，進不去。
我也很想知道為什么“生產者進程向n個緩沖區投滿產品后消費者進程才開始從中取產品”？

計算機操作系統生產者消費者

生產者-消費者是一種設計模式。生產者往緩沖區寫入數據操作系統生產者消費者問題，消費者從緩沖區拿取數據操作系統生產者消費者問題，兩者通過緩沖區來進行通信。這樣操作系統生產者消費者問題的話生產者不必擔心要等待消費者使用完數據，消費者也不用擔心不夠時間處理完所有數據。

關于計算機操作系統 生產者和消費者問題 哪位來解答一下

wait(x)是把x這個信號量進入臨界區操作系統生產者消費者問題，
signal(y)是把y這個信號量離開臨界區。
此題中操作系統生產者消費者問題，wait順序不可變，signal可變。
進入臨界區操作系統生產者消費者問題的話，其他線程再申請進入同一個信號量操作系統生產者消費者問題的臨界區就會block，等待。。
1）wait順序不可逆原因：
對于消費者，這里先wait（full）是為了確保full不是0（即確保可以消費），不然先wait（mutex）的話，如果full為0，就會一直停在這里，等待消費。然后生產者就一直在等待進入mutex而無法進行生產，導致死鎖。
對于生產者也是如此。
2）signal可逆原因：
對生產者，因為已經生產完了，所以先退出mutex臨界區或者或者對full的數目加一，都不會產生影響。
設full=0，此時消費者無法進入full臨界區，如果先signal（full），那么full數目加1，消費者可以進入full臨界區，但是metux還被生產者使用，所以消費之要等到生產者signal（mutex）才能進入，沒有任何影響。
對于消費者也是如此。

操作系統 判斷題 生產者消費者問題

一、明確定義
要理解生產消費者問題，首先應弄清PV操作的含義：PV操作是由P操作原語和V操作原語組成（原語是不可中斷的過程），對信號量進行操作，具體定義如下：
P（S）：①將信號量S的值減1，即S=S-1；
②如果S30，則該進程繼續執行；否則該進程置為等待狀態，排入等待隊列。
V（S）：①將信號量S的值加1，即S=S+1；
②如果S0，則該進程繼續執行；否則釋放隊列中第一個等待信號量的進程。
這只是書本的定義，對于這部分內容，老師先不要急于解釋上面的程序流程，而是應該讓學生首先知道P操作與V操作到底有什么作用。
P操作相當于申請資源，而V操作相當于釋放資源。所以要學生記住以下幾個關鍵字：
P操作-----à申請資源
V操作----à釋放資源
二、形象啟發
為此舉兩個生活中的例子：
例一：在公共電話廳打電話
公共電話廳里有多個電話，如某人要打電話，首先要進行申請，看是否有電話空閑，若有，則可以使用電話，如果電話亭里所有電話都有人正在使用，那后來的人只有排隊等候。當某人用完電話后，則有空電話騰出，正在排隊的第一個人就可以使用電話。這就相當于PV操作：
某人要打電話，首先要進行申請，相當于執行一次P操作，申請一個可用資源（電話）；
某人用完電話，則有空電話騰出，相當于執行一次V操作，釋放一個可用資源（電話）。
在多媒體課件中，這部分內容充分通過動畫效果，演示整個申請電話資源（P操作）與釋放電話資源（V操作）的過程，同時顯示當前可用的資源個數（電話個數）。課件直觀生動，一目了然，學生非常容易接受，并且理解深刻。
三、分層解剖
在理解了PV操作的的含義后，就必須講解利用PV操作可以實現進程的兩種情況：互斥和同步。根據互斥和同步不同的特點，就有利用PV操作實現互斥與同步相對固定的結構模式。這里就不詳細講解了。但生產者-消費者問題是一個有代表性的進程同步問題，要學生透徹理解并不容易。但是如果我們將問題細分成三種情況進行講解，理解難度將大大降低。
1）一個生產者，一個消費者，公用一個緩沖區。
可以作以下比喻：將一個生產者比喻為一個生產廠家，如伊利牛奶廠家，而一個消費者，比喻是學生小明，而一個緩沖區則比喻成一間好又多。第一種情況，可以理解成伊利牛奶生產廠家生產一盒牛奶，把它放在好又多一分店進行銷售，而小明則可以從那里買到這盒牛奶。只有當廠家把牛奶放在商店里面后，小明才可以從商店里買到牛奶。所以很明顯這是最簡單的同步問題。
解題如下：
定義兩個同步信號量：
empty——表示緩沖區是否為空，初值為1。
full——表示緩沖區中是否為滿，初值為0。
生產者進程
while(TRUE){
生產一個產品;
P(empty);
產品送往Buffer;
V(full);
}
消費者進程
while(TRUE){
P(full);
從Buffer取出一個產品;
V(empty);
消費該產品;
2）一個生產者，一個消費者，公用n個環形緩沖區。
第二種情況可以理解為伊利牛奶生產廠家可以生產好多牛奶，并將它們放在多個好又多分店進行銷售，而小明可以從任一間好又多分店中購買到牛奶。同樣，只有當廠家把牛奶放在某一分店里，小明才可以從這間分店中買到牛奶。不同于第一種情況的是，第二種情況有N個分店（即N個緩沖區形成一個環形緩沖區），所以要利用指針，要求廠家必須按一定的順序將商品依次放到每一個分店中。緩沖區的指向則通過模運算得到。

解題如下：
定義兩個同步信號量：
empty——表示緩沖區是否為空，初值為n。
full——表示緩沖區中是否為滿，初值為0。
設緩沖區的編號為1～n-1，定義兩個指針in和out，分別是生產者進程和消費者進程使用的指針，指向下一個可用的緩沖區。

生產者進程
while(TRUE){
生產一個產品;
P(empty);
產品送往buffer（in）；
in=(in+1)mod n；
V(full);
}
消費者進程
while(TRUE){
P(full);
從buffer（out）中取出產品；
out=(out+1)mod n；
V(empty);
消費該產品;
}
3）一組生產者，一組消費者，公用n個環形緩沖區
第三種情況，可以理解成有多間牛奶生產廠家，如蒙牛，達能，光明等，消費者也不只小明一人，有許許多多消費者。不同的牛奶生產廠家生產的商品可以放在不同的好又多分店中銷售，而不同的消費者可以去不同的分店中購買。當某一分店已放滿某個廠家的商品時，下一個廠家只能把商品放在下一間分店。所以在這種情況中，生產者與消費者存在同步關系，而且各個生產者之間、各個消費者之間存在互斥關系,他們必須互斥地訪問緩沖區。
解題如下：
定義四個信號量：
empty——表示緩沖區是否為空，初值為n。
full——表示緩沖區中是否為滿，初值為0。
mutex1——生產者之間的互斥信號量，初值為1。
mutex2——消費者之間的互斥信號量，初值為1。
設緩沖區的編號為1～n-1，定義兩個指針in和out，分別是生產者進程和消費者進程使用的指針，指向下一個可用的緩沖區。

生產者進程
while(TRUE){
生產一個產品;
P(empty);
P(mutex1)；
產品送往buffer（in）；
in=(in+1)mod n；
V(mutex1);
V(full);
}
消費者進程
while(TRUE){
P(full);
P(mutex2)；
從buffer（out）中取出產品；
out=(out+1)mod n；
V（mutex2）；
V(empty);

PV操作經典問題

PV（wait/singal）在考操作系統的時候經常被問到，這篇小文就整理一下幾個常見的PV問題。

假定在生產者和消費者之間的公用緩沖池中，具有n個緩沖區，這時可利用互斥信號量mutex實現諸進程對緩沖池的互斥使用。利用信號量empty和full分別表示緩沖池中空緩沖區和滿緩沖區的數量。

又假定這些生產者和消費者相互等效，只要緩沖池未滿，生產者便可以將消息送入緩沖池；只要緩沖池未空，消費者便可以從緩沖池取走一個信息。

對生產者和消費者問題可以描述如下：

該問題是描述有五個哲學家共用一張圓桌，分別坐在周圍的五張椅子上，在圓桌上有五只筷子和五個碗，他們的生活方式是交替地進行思考和進餐。平時，一個哲學家進行思考，饑餓時便試圖取用其左右最靠近他的筷子，只有他拿到兩只筷子的時候才能進行進餐。進餐完畢，放下筷子繼續思考。

這是使用AND機制的信號量處理。

操作系統中生產者消費者問題。（c++）

#include?<windows.h
#include?<iostream.h
#include<stdio.h
#include<stdlib.h
????
const?unsigned?short?SIZE_OF_BUFFER?=?10;???//緩沖區長度
unsigned?short?ProductID?=?0;???????????????//產品號
unsigned?short?ConsumeID?=?0;???????????????//將被消耗的產品號
unsigned?short?in?=?0;??????????????????????//產品進緩沖區時的下標
unsigned?short?out?=?0;?????????????????????//產品出緩沖區時的下標
????
int?g_buffer[SIZE_OF_BUFFER];???????????????//緩沖區是個循環隊列
bool?g_continue?=?true;?????????????????????//控制程序結束
HANDLE?g_hMutex;????????????????????????????//用于線程間的互斥
HANDLE?g_hFullItems;????????????????????????//緩沖區中被占用的項
HANDLE?g_hEmptyItems;???????????????????????//緩沖區中的空項
????
DWORD??WINAPI?Producer(LPVOID);??????????????//生產者線程,dword?變量類型的內存占位
DWORD??WINAPI?Consumer(LPVOID);??????????????//消費者線程
????
int?main()
{
????????//創建各個互斥信號
????????g_hMutex?=?CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);
????????g_hFullItems?=?CreateSemaphore(NULL,0,SIZE_OF_BUFFER,NULL);//創建信號燈,createsemaphore常常被用作多線程同步
????????g_hEmptyItems?=?CreateSemaphore(NULL,SIZE_OF_BUFFER,
????????????????????????????????????????SIZE_OF_BUFFER,NULL);
????????//緩沖區初始化
????????for?(int?i?=?0;?i<?SIZE_OF_BUFFER;++i){
????????????g_buffer[i]?=?-1;???//當值為-1時該項為空
????????}????????
????????
???????const?unsigned?short?PRODUCERS_COUNT?=3;???????//生產者的個數
???????const?unsigned?short?CONSUMERS_COUNT?=2;???????//消費者的個數
????
????????//總的線程數
????????const?unsigned?short?THREADS_COUNT?=?PRODUCERS_COUNT+CONSUMERS_COUNT;
????
????????HANDLE?hThreads[THREADS_COUNT];?????//各線程的handle
????????DWORD?producerID[PRODUCERS_COUNT];??//生產者線程的標識符
????????DWORD?consumerID[CONSUMERS_COUNT];??//消費者線程的標識符
????
????????//創建生產者線程
????????for?(?i=0;i<PRODUCERS_COUNT;++i){
????????????hThreads[i]
???????????????=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,producerID[i]);//CreateThread是window提供的API函數
????????????if?(hThreads[i]==NULL)?return?-1;???????????????????????//用此函數可創建一個線程
????????}
????????//創建消費者線程
????????for?(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()){??//按回車后終止程序運行
????????????????g_continue?=?false;
????????????}
???????}???
????????return?0;
????}
????
????//生產一個產品。簡單模擬了一下，僅輸出新產品的ID號
????void?Produce()
????{
????????cout?<<endl<<?"Producing?"?<<?++ProductID?<<?"?...?";
????????cout?<<?"Succeed"?<<?endl;
???}
????
????//把新生產的產品放入緩沖區
????void?Append()
????{
??????cout?<<?"Appending?a?product?...?";
??????g_buffer[in]?=?ProductID;
??????in?=?(in+1)%SIZE_OF_BUFFER;
??????cout?<<?"Succeed"?<<?endl;
???
??????//輸出緩沖區當前的狀態
??????for?(int?i=0;i<SIZE_OF_BUFFER;++i){
???????????cout?<<?i?<<":?";
???????????if?(g_buffer[i]==-1)
???????????????cout?<<?"null";
???????????else
???????????????cout?<<?g_buffer[i];
????????????if?(i==in)?cout?<<?'\t'?<<?"?<--?生產";
????????????if?(i==out)?cout?<<?'\t'?<<?"?<--?消費";
???????????????cout?<<?endl;
????????}
????}
???
???//從緩沖區中取出一個產品
???void?Take()
???{
???????cout?<<?endl<<"Taking?a?product?...?";
???????ConsumeID?=?g_buffer[out];
???????g_buffer[out]=?-1;
???????out?=?(out+1)%SIZE_OF_BUFFER;
???????cout?<<?ConsumeID<<"--Succeed"?<<?endl;
????
???????//輸出緩沖區當前的狀態
???????for?(int?i=0;i<SIZE_OF_BUFFER;++i){
??????????cout?<<?i?<<":?";
????????????if?(g_buffer[i]==-1)
??????????????cout?<<?"null";
????????????else
???????????????cout?<<?g_buffer[i];
????????????if?(i==in)?cout?<<?'\t'?<<?"?<--?生產";
????????????if?(i==out)?cout?<<?'\t'?<<?"?<--?消費";
????????????cout?<<endl;
???????}
????}
???
????//消耗一個產品
????void?Consume()
????{
????????cout?<<?"Consuming?"?<<?ConsumeID?<<?"?...?";
????????cout?<<?"Succeed"?<<?endl;
????}
????
?//生產者
?DWORD??WINAPI?Producer(LPVOID?lpPara)
????{
????????while(g_continue){
????????????int?i=rand()%5;
????????????Sleep(i*1000);
????????????WaitForSingleObject(g_hEmptyItems,INFINITE);//等待信號燈
????????????WaitForSingleObject(g_hMutex,INFINITE);
????????????Produce();
????????????Append();?
????????????ReleaseMutex(g_hMutex);
????????????ReleaseSemaphore(g_hFullItems,1,NULL);
???????}
????????return?0;
????}
????
????//消費者
????DWORD??WINAPI?Consumer(LPVOID?lpPara)
????{
????????while(g_continue){
????????????int?i=rand()%5;
????????????Sleep(i*1000);//該線程釋放當前的控制權1500毫秒,讓系統調度其他線程
????????????WaitForSingleObject(g_hFullItems,INFINITE);
????????????WaitForSingleObject(g_hMutex,INFINITE);
????????????Take();
????????????Consume();
????????????ReleaseMutex(g_hMutex);
????????????ReleaseSemaphore(g_hEmptyItems,1,NULL);
????????}
????????return?0;
???}

關于操作系統生產者消費者問題和操作系統生產者消費者問題課程設計的介紹到此就結束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關注本站。 操作系統生產者消費者問題的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內容，更多關于操作系統生產者消費者問題課程設計、操作系統生產者消費者問題的信息別忘了在本站進行查找喔。

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