生产者消费者问题设计

设计与消费者的需要

第三章设计与消费者的需要 ?消费者的需要分析 ?消费者需要的理论研究 ?消费者欲望与设计 众所周知，人们的消费行为是千差万别的。有的消费者对时髦产品感兴趣，总是率先使用。有的则忠实于某一牌号的产品，反复购买；有的消费者持币待购，表现出理智型购买；有的则吃光用光，表现为冲动型购买；有的存钱是为了购房或买家电、家具等耐用产品；有的储蓄钱为了假期旅游或为子女的智力投资。总之，消费行为的多样化使人们生活格局形成了多元化，也使生产和市场显得丰富多采。设计心理学的研究，企图从消费行为的差异性中探求某些共同的规律，其中消费者需要的研究就是了解消费行为规律的第一步。 3.1消费者的需要分析 3.1.1消费者需要的一般概述 与消费者需要有关的概念有：需要、诱因、动机、欲望、需求、满意、 1．需要的概念 消费者的行为，是从需要开始的。何谓需要？根据心理紧张的概念，认为需要就是因为生理或心理上的缺乏而引起的紧张，为了减少这种不舒适的紧张状态的一种反映。当个体由于来自外部或内部的刺激而引起某种需要时，机体内部便出现不平衡现象，表现为一种紧张的心理状态，这时的心理活动便自然地指向能够满足需要的具体目标。比如当我们饥饿时，机体内部便出现不平衡状态，这时一般的普通食品就可以解除此时的生理——心理的紧张状态。于是对食品的需要就是这个心理活动的反映；当然也有另一种情景，有时我们并不饥饿偶尔路经某一食品店，店中散发出诱人的香味，这时也会引起人们的食欲，产生尝鲜享受的需要，以解除当时心中的不平衡现象。这里同样是对食品的需求，但前者是基本食品，满足的是人们自然的生理性的需要，后者是高档食品，满足的是人们自尊、审美和享受类的需要。所以消费者的需求因外界的刺激源不同而产生不同的需要。 2．诱困 一般认为，能够引起个体需要的刺激源称为诱因。诱因有两大类，一类是具体事物或商品本

操作系统课程设计用多进程同步方法解决生产者消费者问题

操作系统课程设计 用多进程同步方法解决生产者-消费者问题 系别：计科系 专业: 计算机科学与技术 班级：04 级 4 班 学号：0410******* 姓名：苏德洪 时间：2006-7-7—2006-7-14

目录 一、题目： (3) 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： (5) 八、运行结果 (7) 九、源程序 (11) 十、总结 (18) 十一、参考文献 (20)

一、题目： 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Linux 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/消费者线程的标识符。 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冲区进行操作的函数代码。 六、设计方案： 通过一个有界缓冲区(用数组来实现，类似循环队列)把生产者和消费者联系起来。假定生产者和消费者的优先级是相同的，只要缓冲区未满，生产者就可以生产产品并将产品送入缓冲区。类似地，只要缓冲区未空，消费者就可以从缓冲区中去走产品并消费它。 应该禁止生产者向满的缓冲区送入产品，同时也应该禁止消费者从空的缓冲区中取出产品，这一机制有生产者线程和消费者线程之间的互斥关系来实现。 为解决生产者/消费者问题，应该设置两个资源信号量，其中一个表示空缓冲区的数目，用g_hFullSemaphore表示，其初始值为有界缓冲区的大小SIZE_OF_BUFFER；另一个表示缓冲区中产品的数目，用g_hEmptySemaphore表示，其初始值为0。另外，由于有界缓冲区是一个临界资源，必须互斥使用，所以还需要再设置一个互斥信号量g_hMutex，起初值为1。

生产者消费者问题设计与实现

操作系统课程设计任务书

目录

1.选题背景 生产者消费者问题是研究多线程程序时绕不开的经典问题之一，它描述是有一块缓冲区作为仓库，生产者可以将产品放入仓库，消费者则可以从仓库中取走产品。解决生产者/消费者问题的方法可分为两类：（1）采用某种机制保护生产者和消费者之间的同步；（2）在生产者和消费者之间建立一个管道。第一种方式有较高的效率，并且易于实现，代码的可控制性较好，属于常用的模式。第二种管道缓冲区不易控制，被传输数据对象不易于封装等，实用性不强。因此本文只介绍同步机制实现的生产者/消费者问题。 同步问题核心在于：如何保证同一资源被多个线程并发访问时的完整性。常用的同步方法是采用信号或加锁机制，保证资源在任意时刻至多被一个线程访问。Java语言在多线程编程上实现了完全对象化，提供了对同步机制的良好支持。在Java中一共有四种方法支持同步，其中前三个是同步方法，一个是管道方法。 2．设计思路 .生产者—消费者问题是一种同步问题的抽象描述。 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。 而当某个进程释放资源时，则它就相当一个生产者 3.过程论述 首先，生产者和消费者可能同时进入缓冲区，甚至可能同时读/写一个存储单元，将导致执行结果不确定。这显然是不允许的。所以，必须使生产者和消费者互斥进入缓冲区。即某时刻只允许一个实体（生产者或消费者）访问缓冲区，生产者互斥消费者和其他任何生产者。 其次，生产者不能向满的缓冲区写数据，消费者也不能在空缓冲区中取数据，即生产者与消费者必须同步。当生产者产生出数据，需要将其存入缓冲区之前，首先检查缓冲区中是否有“空”存储单元，若缓冲区存储单元全部用完，则生产者必须阻塞等待，直到消费者取走一个存储单元的数据，唤醒它。若缓冲区内有“空”存储单元，生产者需要判断此时是否有别的生产者或消费者正在使用缓冲区，若是有，则阻塞等待，否则，获得缓冲区的使用权，将数据存入缓冲区，释放缓冲区的使用权。消费者取数据之前，首先检查缓冲区中是否存在装有数据的存储单元，若缓冲区为“空”，则阻塞等待，否则，判断缓冲区是否正在被使用，

实验1：生产者消费者问题

福建农林大学金山学院实验报告 系（教研室）：专业：计算机科学与技术年级： 实验课程：生产者与消费者实验姓名：学号： 实验室号：1#608 计算机号：实验时间：指导教师签字：成绩： 实验1：生产者消费者问题 一、实验目的 生产者消费者问题是操作系统中经典的同步和互斥问题。通过实验，要求学生掌握两者之间的同步信号量和互斥信号量的使用，更深刻了解临界资源、同步和互斥的概念。 二、实验要求 1.一组生产者通过一个具有N个缓冲区的缓冲池循环不断地向一组消费者提供产 品。 2.建一个队列, 队列的长度由n记录, 定义两个指针, 分别指向队列的头和尾消 费者从头指针读取数据,每读取一个数据把n--，生产者把数据写入尾指针, 每写入一个数据就n++，当n=N的时候生产者暂停写入数据。 3.注意：缓冲池队列，用互斥锁保护。 三、实验内容和原理 1.分别画出生产者和消费者的流程图

2.针对生产者和消费者问题，可以分为哪几种情况，使用了哪些原语？分别代表 什么意思？过程如何？阐述哪些进程之间存在同步，哪些进程之间存在互斥。 3.缓冲区是否为临界资源？是否可以循环使用？通过什么来实现？举例说明（可 画图） 四、实验环境 1. 硬件：PC机； 2. 软件：Windows操作系统、。 五、算法描述及实验步骤 #include <> #include const unsigned short SIZE_OF_BUFFER = 10; unsigned short ProductID = 0; unsigned short ConsumeID = 0;

unsigned short in = 0; unsigned short out = 0; int g_buffer[SIZE_OF_BUFFER]; bool g_continue = true; HANDLE g_hMutex; HANDLE g_hFullSemaphore; HANDLE g_hEmptySemaphore; DWORD WINAPI Producer(LPVOID); DWORD WINAPI Consumer(LPVOID); int main() { g_hMutex = CreateMutex(NULL,FALSE,NULL); g_hFullSemaphore = CreateSemaphore(NULL,SIZE_OF_BUFFER-1,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL); g_hEmptySemaphore = CreateSemaphore(NULL,0,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL); const unsigned short PRODUCERS_COUNT = 3; const unsigned short CONSUMERS_COUNT = 1; const unsigned short THREADS_COUNT = PRODUCERS_COUNT+CONSUMERS_COUNT; HANDLE hThreads[PRODUCERS_COUNT]; DWORD producerID[CONSUMERS_COUNT]; DWORD consumerID[THREADS_COUNT]; for (int i=0;i

操作系统生产者与消费者问题实验报告

《操作系统》实验报告 生产者和消费者的问题 一、实验目的 1.掌握基本的同步与互斥的算法，理解基本的生产者与消费者的模型。 2.学习使用Windows 2000/XP中基本的同步对象，掌握相关的API的使用方法。 3.了解Windows 2000/XP中多线程的并发执行机制，线程间的同步和互斥。 二、实验的内容及其要求 1.实验内容 以生产者/消费者模型为根据，在Windows 2000环境下创建一个控制台进程，在改进程中创建n个线程模拟生产者和消费者，实现进程（线程）的同步与互斥。 2．实验要求 ①学习并理解生产者/消费者模型及其同步/互斥规则 ②学习了解Windows同步对象及其特性 ③熟悉实验环境，掌握相关API的使用方法 ④设计程序，实现生产者/消费者进程（线程）的同步与互斥 ⑤提交实验报告 三、实验的时间安排 1．实验前，先到图书馆或上网百度了解有关生产者/消费者模型的相关知识，建立生产者/消费者模型的基本概念。 2．利用13周、15周、17周的上机时间编写和调试程序代码。 3．利用其他课余时间来分析实验的最终结果并完成相关的实验报告。 四、实验的环境 1.硬件条件：普通计算机一台 2.软件条件：①操作系统：Windows 2000/XP ②开发语言：VC++ 本实验是在Windows 2000+VC6.0环境下实现的，利用Windows SDK提供的系统接口（API）完成程序的功能。实验在Windows下安装VC后进行，因为VC是一个集成开发环境，其中包含了Windows SDK所有工具和定义，所以安装了VC后就不用特意安装SDK了。实验中所用的API（应用程序接口），是操作系统提供的用来进行应用程序设计的系统功能接口。要使用这些API，需要包含对这些函数进行说明的SDK 头文件，最常见的就是windows.h。一些特殊的API调用还需要包含其他的头文件。 五、正文 1．程序结构图：

操作系统实验报告生产者消费者问题

操作系统课程设计 一．实验目标 完成N个生产者和M个消费者线程之间的并发控制，N、M不低于30，数据发送和接收缓冲区尺寸不小于20个（每个产品占据一个）。 其中生产者线程1、3、5、7、9生产的产品供所有奇数编号的消费者线程消费，只有所有奇数编号的消费者线程都消费后，该产品才能从缓冲区中撤销。 其中生产者线程2、4、6、8、10生产的产品所有偶数编号的消费者线程都可消费，任一偶数编号消费者线程消费该消息后，该产品都可从缓冲区中撤销。 其中11-20号生产者线程生产的产品仅供对应编号的消费者线程消费。 其他编号生产者线程生产的产品可由任意的消费者线程消费。 每个生产线程生产30个消息后结束运行。如果一个消费者线程没有对应的生产者线程在运行后，也结束运行。所有生产者都停止生产后，如果消费者线程已经

没有可供消费的产品，则也退出运行。 二．实验原理 2.1原理 生产者与消费者线程采用posix互斥锁机制进行互斥进入各自的代码段，只有采用互斥锁临界区代码段才可以不被打扰的执行；同步机制采用的是posix条件变量pthread_cond_wait和pthraed_cond_signal进行同步的。 线程间的通信采用的是共享内存机制。（注：所有的共享内存块是在进程里建立的，线程只需链接上各自的共享内存块即可，每一块共享内存的大小是100）. 在这里共享内存设置成一个100的数组。 具体实施：（1）为1.3.5.7.9建立一个共享内存1号，1.3.5.7.9生产者线程生产的产品都放入这块共享内存缓冲区，所有奇数的消费者线程要消费的话，只需在消费者线程中链接上这块共享内存，就可以直接消费1.3.5.7.9生产者线程生产的产品。 （2）为2.4.6.8.10建立一块共享内存2号。2.4.6.8.10生产的产品都放入2号共享内存缓冲区，所有的偶数的消费者线程只要链接上2号缓冲区，就可以消费2.4.6.8.10生产的产品。当偶数消费者线程消费产品后，产品即可从缓冲区撤销，方法是在消费线程里将消费的产品在共享内存数组里置0。 （3）为11--20的每一对生产者消费者线程建立一块共享内存，编号11--20. 11--20号的消费者线程能链接各自的共享内存缓冲区或奇数或偶数共享内存缓冲区，即11--20号的生产者生产的产品只能被对应的消费者消费而11-20的奇数消费者可以消费缓冲区1的产品，偶数消费者可消费缓冲区2的产品。 （4）为21--30号的生产者消费者线程只建立一块共享内存21号，21--30号生产者生产的产品都放入21号缓冲区，所有的消费者线程只要链接上21号共享内存，就可以消费21--30号生产者生产的产品。 用于控制线程是否结束的方法是：设置一个全局变量t，在生产者线程里进行t++，在生产者线程里当t达到10时（注：为了很好的测试程序，本应该在生产者生产30个产品时菜结束线程，这里设置成了10），就break跳出while（）循环，这样线程自然就终止。同样在消费者线程里，当t达到10时，这里不用t++，就跳出while（）循环，消费者线程自然就终止。这样设计满足了，当生产者生产30个产品时就终止生产者线程，生产者线程终止消费者线程也得终止的要求。 生产者从文件so.txt读取数据进行生产，这个文件里的数据是一连串的字符从a--z的组合，没有空格或其他字符。文件内容的格式没有特殊要求。

设计与消费的关系

设计与消费的关系 工业革命以来,艺术设计的理论不断在发展,其中“消费主义设计”理论对艺术设计的深入影响,进一步影响到人们的消费观念。随着理性、科学、健康的消费观的倡导,该理论对艺术设计的影响力在不断减弱,艺术设计进入到新的发展阶段。而艺术设计与消费观念的关系就是相互影响、相互制约的。人的心理活动就是极其微妙的,也就是难以琢磨的,人们往往凭自己的印象购买商品。对消费者的心理测试表明,美丽与丑陋,高雅与粗俗,关注与排斥,这些心理上的情感,不仅男女老幼各不相同,也因国家、地区与个人的偏爱而不同,但她们之间有一个共同点那就就是包装,好的包装可以促进消费,反之则会影响消费。 其实包装的主要功能就是保护商品,其次就是美化商品与传达相关信息。随着人们生活水平日益提高,人们不再只满足于生活上的温饱,对商品也就是越来越挑剔,包括注重商品的外包装。好的包装设计除了要解决设计中的基本原则外,还要着重研究消费心理,符合消费者心理需求,才能使该产品从同类商品中脱颖而出,达到预期的效果。商品包装已成为商品的一个重要组成部分,设计符合消费者心理需要则可以激发其购买欲望,因此,研究其与消费心理之间的联系已成为一种必然。 1消费动机 商品包装最直接的目的就是激发消费者进行购买,制定商品包装计划时首先考虑的就应该就是这个目的。其次,即使消费者不准备购买此种商品,也应使她们对该产品的品牌、包装与商标以及生产厂家产生良好的印象。 消费者决定买东西的行动就是在某种动机推动下进行的。人们的行动一般都就是由一定的主观原因即动机支配进行,而动机又与需要密切相关,动机就是在一定条件下需要的体现,就是由人的需要转化而来。换言之,人就是为了满足某种需要才行动的,消费者到商店购买某种商品就是因为她们需要这种商品。 动机就是由需要转化而来的,但就是人的需要不一定全都能转化为推动人行动的动机。需要往往以愿望的形式被人体验到。例如,很多人都希望自己皮肤健康美丽,但就是如果没有出现抗皱美容霜之类的化妆品,这种愿望就无法推动人

操作系统生产者和消费者问题

生产者-消费者问题是一个经典的进程同步问题，已经属于化石级别的了。该问题最早由Dijkstra 提出，用以演示他提出的信号量机制。要求设计在同一个进程地址空间内执行的两个线程。生产者线程生产物品，然后将物品放置在一个空缓冲区中供消费者线程消费。消费者线程从缓冲区中获得物品，然后释放缓冲区。当生产者线程生产物品时，如果没有空缓冲区可用，那么生产者线程必须等待消费者线程释放出一个空缓冲区。当消费者线程消费物品时，如果没有满的缓冲区，那么消费者线程将被阻塞，直到新的物品被生产出来。 要求设计并实现一个进程，该进程拥有一个生产者线程和一个消费者线程，它们使用N个不同的缓冲区（N为一个自定义的确定的数值，例如N=32）。需要使用如下信号量： ?一个互斥信号量，用以阻止生产者线程和消费者线程同时操作缓冲区列表； ?一个信号量，当生产者线程生产出一个物品时可以用它向消费者线程发出信号； ?一个信号量，消费者线程释放出一个空缓冲区时可以用它向生产者线程发出信号； 看代码吧：

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*/ /* *output the buffer */ void print() { int i; for(i = 0; i < M; i++) printf("%d ", buff[i]); printf("\n"); } /* *producer */ void*producer() { for(;;) { sleep(1); P(empty_sem); pthread_mutex_lock(&mutex); in = in % M; printf("(+)produce a product. buffer:");

实验报告五 生产者和消费者问题

实验报告五 ——生产者和消费者问题 姓名：丛菲学号：20100830205 班级：信息安全二班一、实习内容 ?1、模拟操作系统中进程同步和互斥 ?2、实现生产者和消费者问题的算法实现 二、实习目的 ?1、熟悉临界资源、信号量及PV操作的定义与物理意义 ?2、了解进程通信的方法 ?3、掌握进程互斥与进程同步的相关知识 ?4、掌握用信号量机制解决进程之间的同步与互斥问题 ?5、实现生产者－消费者问题，深刻理解进程同步问题 三、实习题目 ?在Linux操作系统下用C实现经典同步问题：生产者—消费者，具体要求如下： (1)一个大小为10的缓冲区，初始状态为空。 (2)2个生产者，随机等待一段时间，往缓冲区中添加数据，若缓冲区已满，等待消 费者取走数据之后再添加，重复10次。 (3)2个消费者，随机等待一段时间，从缓冲区中读取数据，若缓冲区为空，等待生 产者添加数据之后再读取，重复10次。 ?提示 本实验的主要目的是模拟操作系统中进程同步和互斥。在系统进程并发执行异步推进的过程中，由于资源共享和进程间合作而造成进程间相互制约。进程间的相互制约有两种不同的方式。 （1）间接制约。这是由于多个进程共享同一资源（如CPU、共享输入/输出设备）而引起的，即共享资源的多个进程因系统协调使用资源而相互制约。 （2）直接制约。只是由于进程合作中各个进程为完成同一任务而造成的，即并发进程各自的执行结果互为对方的执行条件，从而限制各个进程的执行速度。 生产者和消费者是经典的进程同步问题，在这个问题中，生产者不断的向缓冲区中写入数据，而消费者则从缓冲区中读取数据。生产者进程和消费者对缓冲区的操作是互斥，即当前只能有一个进程对这个缓冲区进行操作，生产者进入操作缓冲区之前，先要看缓冲区是否已满，如果缓冲区已满，则它必须等待消费者进程将数据取出才能写入数据，同样的，消费者进程从缓冲区读取数据之前，也要判断缓冲

生产者消费者问题设计与实现

操作系统课程设计任务书 学院计算机与信息工程专业计算机科学与技术课程名称操作系统题目生产者消费者问题设计 与实现 完成期限自2015年6月23日至2015年6月29日共1周 内容及任务一、项目的目的 1.理生产者消费者问题基本概念和工作原理，以及实现技术； 2.理解并掌握生产者消费者问题相关算法，以及它的实现方法； 3.掌握在eclipse环境下，系统开发的基本步骤和方法； 4.掌握在eclipse环境下，设计和开发一个简单的生产者消费者问题系统来模拟操作系统中生产者消费者问题。 二、项目任务的主要内容和要求 1.精读并理解和掌握生产者消费者问题； 2.编写程序来模拟生产者消费者问题的实现； 3.编写应用程序测试生产者消费者问题，并显示结果。 三、项目设计（研究）思路 本课程设计的基本思路是，首先理解和掌握生产者消费者问题的基本思想和原理，然后根据理解的基本思想和原理编程实现生产者消费者问题，最后通过数据分析生产者消费者问题。 四、具体成果形式和要求 成果：生产者消费者问题程序语言实现；设计说明书。 要求：编写好的生产者消费者问题程序能够正确启动运行；设计说明书规范、合理。 进度安排 起止日期工作内容2015.6.23至2015.6.24熟悉相关内容 2015.6.25至2015.6.26 系统设计和实现 2015.6.27至2015.6.29 系统实现和撰写相关文档

主要参考资料1.《计算机操作系统》汤子瀛哲凤屏汤小丹主编西安电子科技大学出版社. 2.《计算机操作系统概论》陈宏杨忠耀主编重庆邮电大学出版社. 3.《计算机操作系统基本知识》廖成崔阳主编电子工业出版社. 4.《操作系统实现与设计》陆刚望能主编电子工业出版社. 5.《java程序语言设计》丁振凡主编，薛清华副主编清华大学出版社. 指导教师 意见 （签字）：年月日 系（教研室） 主任意见 （签字）：年月日

操作系统课程设计——生产者消费者问题

计算机与信息学院 《操作系统与编译原理联合课程设计报告》 专题：操作系统部分 学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 2014 年 7 月

一、设计目标 多进程/线程编程：生产者-消费者问题。设置两类进程/线程，一类为生产者，一类为消费者；建立缓冲区的数据结构；随机启动生产者或消费者；显示缓冲区状况；随着进程/线程每次操作缓冲区，更新显示。 二、设计思路 1.开发平台：Visual C++6.0 2.设计思路： 若干个生产者和若干个消费者共享一个有界缓冲区，生产者生产产品，消费者消费产品。消费者进程与生产者进程随机切换。生产者将产品生产出来后，存放到缓冲区中的空闲位置并将此缓冲区的标识置为满，若此时无空缓冲区，则进行等待。消费者将标识为满的缓冲区中的产品取出，进行消费并将该缓冲区的标志位置为空，若此时无满的缓冲区，则进行等待。 由于消费者与生产者共享缓冲区资源，且缓冲区资源属于互斥资源，所以生产者和消费者需要按照一定的规则访问缓冲区，访问规则如下： （1）当一个消费者访问缓冲区时其他消费者不允许访问缓冲区，同样的，当一个生产者访问缓冲区时其他生产者也不能访问缓冲区。 （2）当消费者访问缓冲区资源时生产者不能访问，反之，当生产者访问缓冲区资源时消费者不能访问。 （3）当缓冲区中无产品时，消费者不能访问；当缓冲区已满时，生产者不能访问缓冲区。 生产者与消费者问题伪代码如下： VAR mutex, empty, full: semaphore := 1, n, 0 ; in,out: integer := 0, 0 ; Buffer: array [0..n-1] of item ; Parbegin Producer: begin repeat produce an item in nextp; wait(empty); wait(mutex); Buffer(in) := nextp; in := (in + 1) mod n; signal(mutex); signal(full); until false end Consumer: begin repeat

计算机操作系统课程设计源代码《生产者---消费者问题源代码》

生产者 --- 消费者问题源代 码》 #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define NUM_THREADS_P 5 #define NUM_THREADS_C 5 #define MAX_BUFFER 20 #define RUN_TIME 20 int buffer[MAX_BUFFER]; /* 定义数据为生产者 */ /* 定义数据为消费者 */ /* 定义数据为缓存区 */ /* 定义运行时间 */ /* 定义最大缓存区 */ */ pthread_t threads_p[NUM_THREADS_P]; /* 声明生产者线程 */ pthread_t threads_c[NUM_THREADS_C]; /* 声明消费者线程 */ FILE* fd; void *producer_thread(void *tid); void *consumer_thread(void *tid); /* void showbuf(); /* 声明 showbuf 方法 */ void handler(){ int i; /* 定义 i*/ for(i=0;i

生产者与消费者问题(附源码)

操作系统实验报告 专业网络工程班级08102 学号姓名 课程名称操作系统学年2010－2011 学期下 课程类别专业必修■限选□任选□实践□实验时间2010年11月3日 实验名称 实验一：生产者与消费者问题 实验目的和要求 全面理解生产者与消费者问题模型，掌握解决该问题的算法思想，正确使用同步机制。 实验软硬件要求 Pentium ||| 450以上CPU 64MB以上内存 WINDOWS XP Visual C++6.0 实验内容、方法和步骤（可附页） 问题描述：一组生产者向一组消费者提供商品，共享一个有界缓冲池，生产者向其中放入商品，消费者从中取得商品。假定这些生产者和消费者互相等效，只要缓冲池未满，生产者可将商品送入缓冲池；只要缓冲池未空，消费者可从缓冲池取走一商品。 功能要求：根据进程同步机制，编写一个解决上述问题的程序，可显示缓冲池状态、放商品、取商品等过程。 具体参数：3个生产者进程，2个消费者进程； 缓冲区单元个数N=4； 在本程序中是缓冲区中的数从0变为1表示模拟生产一个产品，消费时则将对应缓冲区内的1变为0，为模拟消费一个产品。 实验结果（可附页） 见截图 小结 这次多线程的操作系统实验，使我对线程的概念以及多线程程序中线程间的运行有了更深的认识，同时也让我的编程能力得到了一定的提高。 这次做的用多线程实现生产者与消费者模型的实验，由于我的编程能力基础比较差，对线程也是一无所知，所以一开始觉得无从下手，但幸好老师给了充足的时间，我通过看网上找的视频资料以及请教同学才渐渐地有了一点概念，然后我试着从网上下了一些多线程的程序分析里面的语句，基本弄懂了多线程的原理。 评定成绩：批阅教师：年月日

设计与消费的关系

设计与消费的关系 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

设计与消费的关系 工业革命以来，艺术设计的理论不断在发展，其中“消费主义设 计”理论对艺术设计的深入影响，进一步影响到人们的消费观念。随着 理性、科学、健康的消费观的倡导，该理论对艺术设计的影响力在不断 减弱，艺术设计进入到新的发展阶段。而艺术设计与消费观念的关系是 相互影响、相互制约的。人的心理活动是极其微妙的,也是难以琢磨的, 人们往往凭自己的印象购买商品。对消费者的心理测试表明,美丽与丑陋,高雅与粗俗,关注与排斥,这些心理上的情感,不仅男女老幼各不相同,也 因国家、地区和个人的偏爱而不同，但他们之间有一个共同点那就是包装，好的包装可以促进消费，反之则会影响消费。 其实包装的主要功能是保护商品,其次是美化商品和传达相关信息。 随着人们生活水平日益提高,人们不再只满足于生活上的温饱,对商品也 是越来越挑剔,包括注重商品的外包装。好的包装设计除了要解决设计中的基本原则外,还要着重研究消费心理,符合消费者心理需求,才能使该产品从同类商品中脱颖而出,达到预期的效果。商品包装已成为商品的一个重要组成部分,设计符合消费者心理需要则可以激发其购买欲望,因此,研究其与消费心理之间的联系已成为一种必然。 1消费动机? 商品包装最直接的目的是激发消费者进行购买，制定商品包装计划时首先考虑的就应该是这个目的。其次，即使消费者不准备购买此种

商品，也应使他们对该产品的品牌、包装和商标以及生产厂家产生良好的印象。? 消费者决定买东西的行动是在某种动机推动下进行的。人们的行动一般都是由一定的主观原因即动机支配进行，而动机又与需要密切相关，动机是在一定条件下需要的体现，是由人的需要转化而来。换言之，人是为了满足某种需要才行动的，消费者到商店购买某种商品是因为他们需要这种商品。? 动机是由需要转化而来的，但是人的需要不一定全都能转化为推动人行动的动机。需要往往以愿望的形式被人体验到。例如，很多人都希望自己皮肤健康美丽，但是如果没有出现抗皱美容霜之类的化妆品，这种愿望就无法推动人们购买化妆品的行动，而仅仅以愿望的形式存在于心中。只有当某厂家生产了该种产品，并且通过广告宣传，使消费者了解到有满足自己美容愿望的化妆品后，消费者才会去商店购买此类化妆品。这是在满足愿望的动机推动下的购买行动。只有这时，需要才真正转化为动机，成为人购买行为的动力。? 人的需要存在层次的差别，不少心家对此做了深入的探讨。最具有代表性的是美国心理学家马斯洛的“需要层次论”。他将人的需要划分为五个层次：? (1)生理需要：吃、喝等；? (2)安全需要：在危险和恐惧中对自由的需要；? (3)归属相爱的需要：得到亲友爱，成立家庭需要；? (4)尊重的需要：对荣誉成就需要；?

生产者和消费者问题

课程设计 题目生产者和消费者问题学院计算机科学与技术 专业 班级 姓名 指导教师吴利军 2013 年 1 月16 日

课程设计任务书 学生姓名： 指导教师：吴利军工作单位：计算机科学与技术学院题目: 进程同步模拟设计——生产者和消费者问题 初始条件： 1．预备内容：阅读操作系统的进程管理章节内容，对进程的同步和互斥，以及信号量机制度有深入的理解。 2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写 等具体要求） 1．模拟用信号量机制实现生产者和消费者问题。 2．设计报告内容应说明： ⑴需求分析； ⑵功能设计（数据结构及模块说明）； ⑶开发平台及源程序的主要部分； ⑷测试用例，运行结果与运行情况分析； ⑸自我评价与总结： i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色； ii）什么地方做得不太好，以后如何改正； iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）； iv）完成本题是否有其他方法（如果有，简要说明该方法）； 时间安排： 设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。 周2、周3：完成程序调试及测试。 周4、周5：验收、撰写课程设计报告。 （注意事项：严禁抄袭，一旦发现，一律按0分记） 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日

生产者－消费者问题(the producer-consumer problem) 1.需求分析 1.1问题描述： 一组生产者向一组消费者提供消息，它们共享一个有界缓冲区n，生产者向其中投放消息，消费者从中取得消息。 1.2规则： ?对于生产者进程：产生一个数据，当要送入缓冲区时，要检查缓冲区是否已满，若 未满，则可将数据送入缓冲区，并通知消费者进程；否则，等待； ?对于消费者进程：当它去取数据时，要看缓冲区中是否有数据可取，若有则取走一 个数据，并通知生产者进程，否则，等待。 ?缓冲区是个临界资源，因此，诸进程对缓冲区的操作程序是一个共享临界区，所以， 还有个互斥的问题。 1.3信号灯设置： 两个同步信号灯-- empty ：表示空缓冲区的数目，初值为有界缓冲区的大小n； full ：表示满缓冲区(即信息)的数目，其初值为0； 一个互斥信号灯-- mutex：互斥信号灯，初值为1。 1.4同步描述： 1.5程序描述： main( ) { int full=0；/* 满缓冲区的数目 */ int empty=n；/* 空缓冲区的数目 */ int mutex=1；/* 对有界缓冲区进行操作的互斥信号灯*/ cobegin p1 ( )；p2( )；

生产者消费者问题操作系统课程设计

课程设计报告 课程名称：操作系统 专业____________ 计算机科学与技术__________ 学生姓名____________________________________ 班级_______________________________________ 学号_______________________________________ 指导教师____________________________________ 完成日期___________________________________ 信息工程学院

题目：生产者-消费者问题的模拟实现 一、设计目的 本课程设计是学习完“操作系统原理”课程后进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，更好地掌握操作系统的原理及实现方法，加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。 二、设计内容 （1）概述 设计目的：通过研究Linux的进程机制和信号量实现生产者消费者问题的并发控制。 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。 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/消费者县城的标识符。（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冲区进行操作的函数代码。 （2）设计原理 通过一个有界缓冲区把生产者和消费者联系起来。假定生产者和消费者的优先级是相同的，只要缓冲区未满，生产者就可以生产产品并将产品送入缓冲区。类似地，只要缓冲区未空，消费者就可以从缓冲区中取走产品。应该禁止生产者向满的缓冲区送入产品，同时也应该禁止消费者从空的缓冲区中取出产品，这一机制有生产者线程和消费者线程之间的互斥关系来实现。与计算打印两进程同步关系相同，生产者和消费者两进程P和C之间应满足下列两个同步条件： ①只有在缓冲池中至少有一个缓冲区已存入消息后，消费者才能从中提取信息， 否则消费者必须等待。 ②只有缓冲池中至少有一个缓冲区是空时，生产者才能把消息放入缓冲区，否则生产者必 须等待。 为了满足第一个同步条件，设置一个同步信号量full，它代表的资源是缓冲区满， 它的初始值为0,它的值为n时整个缓冲池满。这个资源是消费者类进程C所有，C进 程可以申请该资源，对它施加P操作，而C进程的合作进程生产者进程P对它施加V操作。同样为了满足第二个同步条件，设置另一个同步信号量empty，它代表的资源是缓 冲空区，它的初始值为n，表示缓冲池中所有缓冲区空。信号量full表示可用缓冲区数量，信号

操作系统课程设计生产者消费者

（操作系统课程设计） 生 产 者 和 消 费 者 学生姓名： 学生学号：

班级： 0311401、02、03、04班制 二〇一三年十二月 一、课程题目分析 这个题目是生产者向消费者提供商品，消费者消耗商品，并且两组人共用同一缓冲区。生产者提供了商品之后消费者才能去取商品，消费者若不取走商品则当缓冲区用完之后生产者则不能再向缓冲区中添加新的商品。 思考问题： （1）对于生产者进程：每产生一个数据，则需去访问共用缓冲区是否有已满，未满则可以将该数据存入并通知消费者进程，否则不能。 （2）对于消费者进程：每当想去消费（取出数据）时，则需访问缓冲区是否为空，为空则不能消费（取出数据），否则可以取，并通知生产者。 （3）缓冲区是个临界资源，所有的进程对于该空间都是共享的，所以，还有互斥问题存在。 二、课程设计目的 通过实验模拟生产者与消费者之间的关系，了解并掌握他们之间的关系及原理。由此增加对进程同步问题的了解： （1）掌握基本的同步互斥算法，理解生产者与消费者模型 （2）了解windows中多线程（多进程）的并发执行机制，线程（进程）间的同步于互斥 （3）学习使用windows中基本的同步对象，掌握相应的API。 三、课程设计内容

有n个生产者和m个消费者，连接在具有k个单位缓冲区的有界环转缓冲上，故又称有界缓冲问题。其中P i和C j都是并发进程，只要缓冲区未满，生产者进程P i所生产的产品就可投入缓冲区；类似地，只要缓冲区非空，消费者进程C j就可以从缓冲区取走并消耗产品。 四、开发环境 操作系统：Windows系统 编写语言：C++语言 五、系统分析设计 （一）算法原理 生产者——消费者问题是典型的进程同步问题，这些进程必须按照一定的生产率和消费率来访问共享缓冲区，用P、V操作解决生产者和消费者共享单缓冲区的问题，可设置两个信号量empty和full，其初值分别为1和0，empty 指示能否向缓冲区放入产品，full指示能否从缓冲区取出产品。为了使其协调工作，必须使用一个信号量mutex（初值为1），以限制生产者和消费者互斥地对缓冲区进行存取，另用两个信号量empty1（初值为缓冲区大小）和full1（初值为0），以保证生产者不向已满的缓冲区中放入产品，消费者不从空缓冲区中取产品。 （二）功能描述 生产者功能描述：在同一个进程地址空间内执行两个线程。生产者线程生产物品，然后将物品放置在一个空缓冲区中供消费者线程消费。当生产者线程生产物品时，如果没有空缓冲区可用，那么生产者线程必须等待消费者线程释放出一个空缓冲区。

架构设计：生产者消费者模式

架构设计：生产者/消费者模式 为了方便阅读，把本系列帖子的目录整理如下： 0、概述 1、如何确定数据单元 2、队列缓冲区 3、环形缓冲区 4、双缓冲区

[0]：概述 今天打算来介绍一下“生产者／消费者模式”，这玩意儿在很多开发领域都能派上用场。由于该模式很重要，打算分几个帖子来介绍。今天这个帖子先来扫盲一把。如果你对这个模式已经比较了解，请跳过本扫盲帖，直接看下一个帖子（关于该模式的具体应用）。 看到这里，可能有同学心中犯嘀咕了：在四人帮（GOF）的23种模式里面似乎没听说过这种嘛！其实GOF那经典的23种模式主要是基于OO的（从书名《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》就可以看出来）。而Pattern实际上即可以是OO的Pattern，也可以是非OO的Pattern的。 ★简介 言归正传！在实际的软件开发过程中，经常会碰到如下场景：某个模块负责产生数据，这些数据由另一个模块来负责处理（此处的模块是广义的，可以是类、函数、线程、进程等）。产生数据的模块，就形象地称为生产者；而处理数据的模块，就称为消费者。 单单抽象出生产者和消费者，还够不上是生产者／消费者模式。该模式还需要有一个缓冲区处于生产者和消费者之间，作为一个中介。生产者把数据放入缓冲区，而消费者从缓冲区取出数据。大概的结构如下图。

为了不至于太抽象，我们举一个寄信的例子（虽说这年头寄信已经不时兴，但这个例子还是比较贴切的）。假设你要寄一封平信，大致过程如下： 1、你把信写好——相当于生产者制造数据 2、你把信放入邮筒——相当于生产者把数据放入缓冲区 3、邮递员把信从邮筒取出——相当于消费者把数据取出缓冲区 4、邮递员把信拿去邮局做相应的处理——相当于消费者处理数据 ★优点 可能有同学会问了：这个缓冲区有什么用捏？为什么不让生产者直接调用消费者的某个函数，直接把数据传递过去？搞出这么一个缓冲区作甚？ 其实这里面是大有讲究的，大概有如下一些好处。 ◇解耦 假设生产者和消费者分别是两个类。如果让生产者直接调用消费者的某个方法，那么生产者对于消费者就会产生依赖（也就是耦合）。将来如果消费者的代码发生变化，可能会影响到生产者。而如果两者都依赖于某个缓冲区，两者之间不直接依赖，耦合也就相应降低了。