(C语⾔)多进程实现消费者⽣产者pv操作,Windows和
LInux版本
多进程实现消费者⽣产者问题
⼀,实验⽬的
1,了解⽣产者消费者的互斥与同步问题
2,掌握Windows和Linux的进程通信⽅法
⼆,实验要求
完成Windows版本和Linux版本。
⼀个⼤⼩为3的缓冲区,初始为空。
2个⽣产者
随机等待⼀段时间,往缓冲区添加数据,
若缓冲区已满,等待消费者取⾛数据后再添加
重复6次
3个消费者
随机等待⼀段时间,从缓冲区读取数据
若缓冲区为空,等待⽣产者添加数据后再读取
重复4次
显⽰每次添加和读取数据的时间及缓冲区的状态
三,实验环境
Windows版本:Windows 10 64位系统,Dev-cpp编译器
Linux版本:Fedora29版本,gcc环境 vim⽂本编辑器
四,实验代码结构
1),pv操作伪代码:
array[3]:interger//缓冲区定义,⼤⼩为三
int empty=3,full=0;
int mutex=1;
i=0,j=0//缓冲区指针
x,y:item //产品变量
⽣产者: 消费者:
begin:
produce a product to x;
P(empty);
P(mutex);
array[i]=x;
ii=(i+1)%3;
V(full);
V(mutex);
,,,,,, .........,
End
消费者:
end
2)实验代码分析
Windows版本:
思路分析:Windows创建多进程使⽤creatprocess()函数调⽤⾃⼰,通过多次创建得到两个⽣产者进程三个消费者进程,在之中运⾏相应的⽣产者函数,消费者函数。在通过传⼊参数不同,来辨别是第⼀次主进程还是⽣产者进程,消费者进程。通过构建共享内存区进⾏进程间通信。
①多进程创建
② 构建共享内存区,再将⽂件映射到本进程,初始化
③在主创建进程间信号量full empty
分别在⽣产者消费者进程创建互斥访问量mutex
④同过argv量的不同判断进程归属
⑤
运⾏结果:
全部代码见后
Linux版本:
思路分析:Linux使⽤fork进⾏多进程创建,分别在进程中运⾏消费者函数,⽣产者函数。建⽴共享主存区很信号量在进程建进⾏通信和缓存访问
①,创建进程分别运⾏消费者和⽣产者函数
②建⽴共享主存并进⾏映射
③创建进程间信号量full,empty和互斥量 mutex,并初始化
④实验结果:
五, 实验总结
本次实验获得圆满成功。
本次实验通过分别编写Windows和Linux版本的多进程实现消费者和⽣产者问题,了解⽣产者消费者的互斥与同步问题,掌握Windows和Linux的进程通信⽅法,也同时加强⾃⼰对多进程操作的理解。
代码:
WIndows版本:
//实验三⽣产者消费者
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>
HANDLE handleOfProcess[5];
struct buf
{
char buffer[3];
char buffer[3];
int write;
int read;
};
int rand_1()
{
linux下的sleep函数return rand()%100+1000;
}
char rand_char()
{
return rand()%26+'A';
}
void StartClone(int nCloneID)
{
TCHAR szFilename[MAX_PATH];
GetModuleFileName(NULL,szFilename,MAX_PATH);
TCHAR szCmdLine[MAX_PATH];
sprintf(szCmdLine,"\"%s\" %d",szFilename,nCloneID);
//printf("%s\n",szCmdLine);
STARTUPINFO si;
ZeroMemory(reinterpret_cast<void*>(&si),sizeof(si));
si.cb=sizeof(si);
PROCESS_INFORMATION pi;
BOOL bCreateOK=CreateProcess(
szFilename,
szCmdLine,
NULL,
NULL,
FALSE,
CREATE_DEFAULT_ERROR_MODE,
NULL,
NULL,
&si,
&pi);
if(bCreateOK)
handleOfProcess[nCloneID]=pi.hProcess;
else
{
printf("Error in create process!\n");
exit(0);
}
}
void pro()//⽣产者
{
HANDLE mutex = CreateMutex(NULL,FALSE,"MYMUTEX");
HANDLE empty = OpenSemaphore(SEMAPHORE_ALL_ACCESS,FALSE,"MYEMPTY"); HANDLE full = OpenSemaphore(SEMAPHORE_ALL_ACCESS,FALSE,"MYFULL");
HANDLE hMap = OpenFileMapping(FILE_MAP_ALL_ACCESS,FALSE,"myfilemap");
LPVOID Data=MapViewOfFile(//⽂件映射
hMap,
FILE_MAP_ALL_ACCESS,
0,
0,
0);
struct buf *pint=reinterpret_cast<struct buf *>(Data);
for (int i = 0; i < 6; i++)
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