【操作系统】生产者消费者问题讲解

semaphore mutex = 1;	//互斥信号量,实现对缓冲区的互斥访问;
semaphore empty = n;	//同步信号量,表示空闲缓冲区的数量;
semaphore full = 0;		//同步信号量,表示产品的数量,也即非空缓冲区的数量.

producer () {
	while(1) {
		生产一个产品;
		P(empty);//消耗一个空闲缓冲区
		P(mutex);
		把产品放入缓冲区;
		V(mutex);
		V(full);//增加一个产品
	}
}

consumer () {
	while(1) {
		P(full);//消耗一个产品
		P(mutex);
		从缓冲区取出一个产品;
		V(mutex);
		V(empty);//增加一个空闲缓冲区
		使用产品;
	}
}

semaphore mutex = 1;	//实现互斥访问盘子
semaphore apple = 0;	//盘子中有几个苹果
semaphore orange = 0;	//盘子中有几个橘子
semaphore plate = 1;	//盘子中还能放几个苹果

互斥：在临界区前后分别 PV
同步：前V后P

semaphore mutex = 1;	//实现互斥访问盘子
semaphore apple = 0;	//盘子中有几个苹果
semaphore orange = 0;	//盘子中有几个橘子
semaphore plate = 1;	//盘子中还能放几个苹果

dad() {
	while(1) {
		准备一个苹果;
		P(plate);
		P(mutex);
		把苹果放入盘子;
		V(mutex);
		V(apple);
	}
}

mom() {
	while(1) {
		准备一个橘子;
		P(plate);
		P(mutex);
		把橘子放入盘子;
		V(mutex);
		V(orange);
	}
}

daughter() {
	while(1) {
		P(apple);
		P(mutex);
		从盘中取出苹果;
		V(mutex);
		V(plate);
		吃掉苹果;
	}
}

son() {
	while(1) {
		P(orange);
		P(mutex);
		从盘中取出橘子;
		V(mutex);
		V(plate);
		吃掉橘子;
	}
}

semaphore empty1 = 10;	//货架 F1 上的空余空间
semaphore empty2 = 10;	//货架 F2 上的空余空间
semaphore full1 = 0;	//货架 F1 上的 A 产品
semaphore full2 = 0;	//货架 F2 上的 B 产品
semaphore mutex1 = 1;	//互斥的访问 F1
semaphore mutex2 = 1;	//互斥的访问 F2

A车间() {
	while(1){
		生产一个产品A;
		P(empty1);	//判断货架 F1 是否为空
		P(mutex1);	//互斥访问货架 F1
		将产品 A 存放到货架 F1 上;
		V(mutex1);	//释放货架 F1
		V(full1);	//货架 F1 上的零件 A 的个数加 1
	}
}

A车间() {
	while(1){
		生产一个产品B;
		P(empty2);	//判断货架 F2 是否为空
		P(mutex2);	//互斥访问货架 F2
		将产品 B 存放到货架 F2 上;
		V(mutex2);	//释放货架 F2
		V(full2);	//货架 F2 上的零件 B 的个数加 1
	}
}

装配车间(){
	while(1){
		P(full1);	//判断货架 F1 上是否有产品 A;
		P(mutex1);	//互斥访问货架 F1;
		从货架 F1 上取一个 A 产品;
		V(mutex1);	//释放货架 F1
		V(empty1);	//货架 F1 上的空闲空间数加1
		P(full2);	//判断货架 F2 上是否有产品 B
		P(mutex2);	//互斥访问货架 F2
		从货架 F2 上取一个 B 产品;
		V(mutex2);	//释放货架 F2
		V(empty2);	//货架 F2 上的空闲空间数加1
		将取得的 A 产品和 B 产品组装成产品;
	}
}

semaphore well = 1;		//用于互斥地访问水井;
semaphore vat = 1;		//用于互斥的访问水缸;
semaphore empty = 10;	//用于表示水缸中剩余空间;
semaphore full = 0;		//表示水缸中水的桶数;
semaphore pail = 3;		//表示有多少个水桶可以用,初始值为3;

// 老和尚
while(1){
	P(full);
	P(pail);	
	P(vat);
	从水缸中打一桶水;
	V(vat);
	V(empty);
	喝水;
	V(pail);
}

// 小和尚
while(1){
	P(empty);
	P(pail);
	P(well);
	从井中打一桶水;
	V(well);
	P(vat);
	将水倒入水缸中;
	V(vat);
	V(full);
	V(pail);
}