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1、 操作系统课程设计（一号黑体加粗）用多进程同步方法解决生产者-消费者问题 （小二黑体加粗）院 系： 信息工程学院 班 级： 信工（2）班 学 号： XXXXXXXX 姓 名： XX 同 组 者： 本人 时 间： 2011/12/8 目录（小二黑体加粗）操作系统课程设计（一号黑体加粗）1目录（小二黑体加粗）2一、题目：（标题2，即三号黑体加粗）2二、设计目的：3三、总体设计思想概述：3四、说明：3五、设计要求：3六、设计方案：3七、流程图：3八、运行结果4九 源程序6十、总结10十一、参考文献11一、题目：（标题2，即三号黑体加粗）用多进程同步方法解决生产者-消费者问题。二、设计目的：通过研究L
2、inux 的进程机制和信号量实现生产者消费者问题的并发控制。三、总体设计思想概述：1、 生产者消费者问题是一种同步问题的抽象描述。2、 计算机系统中的每个进程都可以消费或生产某类资源。当系统中某一进程使用某一资源时，可以看作是消耗，且该进程称为消费者。3、 而当某个进程释放资源时，则它就相当一个生产者。四、说明：有界缓冲区内设有20个存储单元,放入/取出的数据项设定为1-20这20个整型数。五、设计要求：1、每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后，即时显示有界缓冲区的全部内容，当前指针位置和生产者/消费者进程的标识符。2、生产者和消费者各有两个以上。3、多个生产者或多个消费者之间须有共享对缓
3、冲区进行操作的函数代码。六、设计方案： 1、生产者仅仅在仓储未满时候生产，仓满则停止生产。 2、消费者仅仅在仓储有产品时候才能消费，仓空则等待。 3、当消费者发现仓储没产品可消费时候会通知生产者生产。 4、生产者在生产出可消费产品时候，应该通知等待的消费者去消费。 5、此模型将要结合java.lang.Object的wait与notify、notifyAll方法来实现以上的需求。七、流程图： 开始ProduceWait BufferWait ProductsConsume结束While produceWhile consume八、运行结果1、截图一： 生产者线程开始生产、消费者线程随后消费及生
4、产者或消费者执行生产操作后缓冲区当前状态的截图：2、截图二： 缓冲区已满，信号量empty0生产者线程进入等待队列的截图:上图的辅助解释图：缓冲区的20个存储单元满时缓冲区的状态的截图：3、截图三： 生产者线程ProducerThread_0完成自己的任务后，该线程撤销的截图: 4、截图四： 消费者执行消费操作后的缓冲区的状态的部分截图：5、截图五： 生产消费完毕的截图：九 源程序/* * (#)ProducerConsumer.java * * * author * version 1.00 2011/12/12 */class Buffer / 有界缓冲区int array = new i
5、nt21; / 设置缓冲区的大小为20个存储单元int full = 0; / 缓冲区里产品的数目 初始值为0int empty = 20; / 缓冲区里还剩空位置的数目 初始值为20 /int empty = array.length;public synchronized void push(int i) / 生产数据项操作,即P操作(通过syschoronized实现有节缓冲区的互斥操作) while (empty = 0) try System.out.println(缓冲区已满，生产者线程进入等待队列);this.wait(); catch (InterruptedException
6、 e) e.printStackTrace(); notify(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + 生产： +i);full+;empty-;arrayfull = i; / 送一个产品到有界缓冲区System.out.println(full:+full+tempty:+empty+t生产者线程执行操作后，缓冲区当前的数据为：);for (int j = 1; j = full; j+) System.out.print(arrayj+t );System.out.println();public synchron
7、ized void pop() / 消费数据项操作,即V操作(通过syschoronized实现有节缓冲区的互斥操作)while(full = 0) try System.out.println(缓冲区里没有供消费的产品，消费者线程进入等待队列。);this.wait(); catch (InterruptedException e) e.printStackTrace();notify();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + 消费: + arrayfull);empty+;full-;System.out.println
8、(消费者线程执行操作后，缓冲区当前的数据为：);for (int j = 1; j = full; j+) System.out.print(arrayj+t);System.out.println(); class Producer implements Runnable / 实现Runnble的生产者private Buffer bf ;Producer(Buffer bf) this.bf = bf;public void run() for(int i=1; i=20; i+)bf.push(i);try Thread.sleep(int) (Math.random() * 2000)
9、; catch (InterruptedException e) e.printStackTrace();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ 线程完成自己的任务，该线程消亡!);class Consumer implements Runnable / 实现Runnble的消费者private Buffer bf ;Consumer(Buffer bf) this.bf = bf;public void run() for(int i=1; i=20; i+) bf.pop();try Thread.sleep(int) (M
10、ath.random() * 4000); catch (InterruptedException e) e.printStackTrace();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ 线程完成自己的任务，该线程消亡!);public class ProducerConsumer public ProducerConsumer() public static void main(String args) Buffer bf = new Buffer(); / 初始化有界缓冲区Producer p = new Producer(b
11、f);Consumer c = new Consumer(bf); / new生产者Thread thread_0 = new Thread(p);Thread thread_1 = new Thread(p);Thread thread_2 = new Thread(p);thread_0.setName(ProducerThread_0);thread_1.setName(ProducerThread_1);thread_2.setName(ProducerThread_2);Thread thread_3 = new Thread(c);Thread thread_4 = new Thr
12、ead(c);thread_3.setName(ConsumerThread_0);thread_4.setName(ConsumerThread_1);System.out.println(生产消费模拟开始：);thread_0.start();thread_1.start();thread_2.start();thread_3.start();thread_4.start(); 十、总结对于多线程程序来说，不管任何编程语言，生产者和消费者模型都是最经典的。就像学习每一门编程语言一 样，Hello World!都是最经典的例子。在此之前，我们学习过java中的多线程机制，可是那时候的线程机制是简单且较为容易理解的，但是这次实验不一样，它要求用多个线程，于是我很长一段时间都在犯迷糊，不知道如何下手，花了很多时间去查阅资料，从开始的一个线程，调试通过，然后试着增加一个线程，慢慢地调试，最终步履蹒跚的完成了这次实验，从这次编程中我学到了很多知识，原来看似明白的
