操作系统的一个经典问题是"生产者-消费者"问题, 这涉及同步信号量和互斥信号量的应用, 在这里,我用线程的同步和互斥来实现.

/*

* author 张文

* 2008/06/20

*/

#include #include #include #include #include

#define N 2   // 消费者或者生产者的数目

#define M 10 // 缓冲数目

int in = 0;  // 生产者放置产品的位置int out = 0; // 消费者取产品的位置

int buff[M] = {0}; // 缓冲初始化为0， 开始时没有产品

sem_t empty_sem; // 同步信号量， 当满了时阻止生产者放产品sem_t full_sem;   // 同步信号量， 当没产品时阻止消费者消费pthread_mutex_t mutex;// 互斥信号量， 一次只有一个线程访问缓冲

int product_id = 0;   //生产者idint prochase_id = 0; //消费者id

/* 打印缓冲情况 */

void print()

{

int i;

for(i = 0; i < M; i++)

printf("%d ", buff[i]);

printf("\n");

}

/* 生产者方法 */

void *product()

{

int id = ++product_id;

while(1)

{

// 用sleep的数量可以调节生产和消费的速度，便于观察   sleep(1);

//sleep(1);

sem_wait(&empty_sem);

pthread_mutex_lock(&mutex);

in = in % M;

printf("product%d in %d. like: \t", id, in);

buff[in] = 1;

print();

++in;

pthread_mutex_unlock(&mutex);

sem_post(&full_sem);

}

}

/* 消费者方法 */

void *prochase()

{

int id = ++prochase_id;

while(1)

{

// 用sleep的数量可以调节生产和消费的速度，便于观察

sleep(1);

//sleep(1);

sem_wait(&full_sem);

pthread_mutex_lock(&mutex);

out = out % M;

printf("prochase%d in %d. like: \t", id, out);

buff[out] = 0;

print();

++out;

pthread_mutex_unlock(&mutex);

sem_post(&empty_sem);

}

}

int main()

{

pthread_t id1[N];

pthread_t id2[N];

int i;

int ret[N];

// 初始化同步信号量

int ini1 = sem_init(&empty_sem, 0, M);

int ini2 = sem_init(&full_sem, 0, 0);

if(ini1 && ini2 != 0)

{

printf("sem init failed \n");

exit(1);

}

//初始化互斥信号量int ini3 = pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

if(ini3 != 0)

{

printf("mutex init failed \n");

exit(1);

}

// 创建N个生产者线程for(i = 0; i < N; i++)

{

ret[i] = pthread_create(&id1[i], NULL, product, (void *)(&i));

if(ret[i] != 0)

{

printf("product%d creation failed \n", i);

exit(1);

}

}

//创建N个消费者线程for(i = 0; i < N; i++)

{

ret[i] = pthread_create(&id2[i], NULL, prochase, NULL);

if(ret[i] != 0)

{

printf("prochase%d creation failed \n", i);

exit(1);

}

}

//销毁线程for(i = 0; i < N; i++)

{

pthread_join(id1[i],NULL);

pthread_join(id2[i],NULL);

}

exit(0);

}

关于这个程序中的同步和互斥操作，很多网上资料都说必须先同步再互斥，否则会有死锁，我认为这是错的。事实上，生产者中先同步再互斥，而消费者先互斥再同

步，或反之；以及生产者和消费者都先互斥再同步这几种情况都不会死锁，因为它们间并没有交叉关系，就更不可能形成死锁环。之所以先同步，再互斥，是为了更

好的并发性：并发性的瓶颈是互斥区，先同步再互斥，使得互斥区代码更短。