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1、一 、 预 备 知 识 有 C 语言基础 掌握在 Linux 下常用编辑器的使用 掌握 Li nux 下的程序编译过程 学习 pt hread 库函数的使用 掌握共享锁和信号量 的使用方法 掌握make和makefile工具编译程序二 、 实 验 设 备 及 工 具硬件： PC 机 Pentium 500 以上 , 硬 盘 40G 以上 , 内存大于 128M。软件： PC 机 操作系统 REDHAT LINUX 9.0 三 、 实 验 流 程生产者写入缓冲区和消费者从缓冲区读数的具体流程，生产者首先要 获得互斥锁，并且判断写指针+1 后是否等于读指针，如果相等则进入等待状态，等候条件 变量
2、notfull；如果不等则向缓冲区中写一个整数，并且设置条件变量为 notempty，最后 释放互斥锁。消费者线程与生产者线程类似。流程图如下：生产者-消费者实验源代码结构流程四 、 实 验 源 代 码 ：#include #include #include #include pthread.h#define BUFFER_SIZE 16/* 设置一个整数的圆形缓冲区 */struct prodcons int bufferBUFFER_SIZE; /* 缓冲区数组 */pthread_mutex_t lock; /* 互斥锁 */int readpos, writepos; /* 读写的位置
3、*/*/pthread_cond_t notempty; /* 缓冲区非空信号 */pthread_cond_t notfull; /*缓冲区非满信号 */;/*-*/*初始化缓冲区*/void init(struct prodcons * b)pthread_mutex_init(pthread_cond_init(pthread_cond_init(b-readpos = 0;b-writepos = 0;/*-*/* 向缓冲区中写入一个整数*/void put(struct prodcons * b, int data)pthread_mutex_lock( /*获取 互斥锁 */*等待
4、缓冲区非满*/while (b-writepos + 1) % BUFFER_SIZE = b-readpos) printf(wait for not fulln);pthread_cond_wait( /*等待 状态变量 b-notfull，不满则跳 出阻塞*/*写数据并且指针前移*/b-bufferb-writepos = data;b-writepos+;if (b-writepos = BUFFER_SIZE) b-writepos = 0;/*设置缓冲区非空信号*/pthread_cond_signal( /*设 置状态变量*/pthread_mutex_unlock( /*/释
5、放互斥锁*/*-*/*从缓冲区中读出一个整数 */int get(struct prodcons * b)int data;pthread_mutex_lock( /*获取 互斥锁*/* 等待缓冲区非空*/while (b-writepos = b-readpos) printf(wait for not emptyn);pthread_cond_wait( /*等待状态变量 b-notempty， 不空则跳出阻塞。否则无数据可读 */* 读数据并且指针前移 */data = b-bufferb-readpos;b-readpos+;if (b-readpos = BUFFER_SIZE) b
6、-readpos = 0;/* 设置缓冲区非满信号*/pthread_cond_signal( /*设置状态变量*/pthread_mutex_unlock( /*释放互斥锁*/return data;/*-*/#define OVER (-1)struct prodcons buffer;/*-*/void * producer(void * data)int n;for (n = 0; n %dn, n);put(put(printf(producer stopped!n);return NULL;/*-*/void * consumer(void * data)int d;while (
7、1) d = get(if (d = OVER ) break;printf( %dgetn, d); printf(consumer stopped!n);return NULL;/*-*/int main(void)pthread_t th_a, th_b;void * retval;init(pthread_create(pthread_create(/* 等待生产者和消费者结束 */pthread_join(th_a, pthread_join(th_b, return 0;五 、 线 程 API 说明 ：在程序的代码中大量的使用了线程函数，如 pthread_cond_signal、
8、 pthread_mutex_init、 pthread_mutex_lock 等。 下面简单介绍，详细的说明请查阅资料。 线程创建函数： int pthread_create (pthread_t * thread_id, _const pthread_attr_t * _attr, void *(*_start_routine) (void *),void *_restrict _arg) 获得父进程 ID ： pthread_t pthread_self (void) 测试两个线程号是否相同：int pthread_equal (pthread_t _thread1, pthread_t
9、 _thread2) 线程退出：void pthread_exit (void *_retval) 等待指定的线程结束：int pthread_join (pthread_t _th, void *_thread_return) 互斥量初始化：pthread_mutex_ init (pthread_mutex_t *,_const pthread_mutexattr_t *) 销毁互斥量：int pthread_mutex_destroy (pthread_mutex_t *_mutex) 锁定互斥量（阻塞） ：int pthread_mutex_lock (pthread_mutex_t
10、*_mutex) 解锁互斥量：int pthread_mutex_unlock (pthread_mutex_t *_mutex) 唤醒线程等待条件变量：int pthread_cond_signal (pthread_cond_t *_cond) 等待条件变量（阻塞） ：int pthread_cond_wait (pthread_cond_t *_restrict _cond, pthread_mutex_t *_restrict _mutex)六 、 实 验 步 骤 编辑源码，得到 pthread.c 使用 gcc 编译（或者使用 make工具） 运行七 、 运 行 结 果 ：wait for not emptyput994put995put996put997put998put999producer stopped!993get994get 995get 996get 997get 998get 999get consumer stopped!
