实验三：生产者与消费者

实验三：生产者与消费者

一、实验目的

1.学习和掌握操作系统中进程之间的通信；

2.理解和掌握使用信号量机制来是想进程之间的同步和互斥；

3.学习使用创建文件对象，并利用文件映射对象来实现数据通信。

二、实验内容

•一个大小为6的缓冲区，初始为空，每个缓冲区能存放一个长度若为10个字符的字符串。

•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12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8次

说明：

•显示每次添加和读取数据的时间及缓冲区的状态

•生产者和消费者用进程模拟，缓冲区用共享内存来实现

三、实验环境

1.Windows下：

Windows8 ,Visual studio 2013

2.Linux下：

Linux Ubuntu 4，gcc

四、程序设计与实现

1.Windows下：

A．主要函数说明：

（1）PROCESS_INFORMATIONStartClone(intnCloneID)

功能：用来创建5个相同的进程，前两个为生产者，后

三两个为消费者，赋予其不同的ID值，返回进程的信

息。

（2）CreateSemaphore（）；

功能：创建3个信号量：full，empty，mutex。来互斥

的访问缓冲区，实现通信。

（3）CreateFileMapping（）

功能：在当前运行的进程中创建文件映射对象，来模拟

共享缓冲区

MapViewOfFile（）

功能：在此文件映射上创建视图映射到当前应用程序的

地址空间

B．程序流程图

实验代码如下：

//

#include"stdafx.h"

#include

#include

#include

static HANDLE hMutexMapping=INVALID_HANDLE_VALUE;

int num=0;

HANDLE lpHandle[10];

struct buf

{

int num;

int read;

int write;

int buffer[5];

};

BOOL StartClone()

{

int i;

BOOL bCreateOK;

PROCESS_INFORMATION pi;

TCHAR szFilename[MAX_PATH];

GetModuleFileName(NULL,szFilename,MAX_PATH); TCHAR szCmdLine[MAX_PATH];

for ( i = 0; i < 3; i++)

{

sprintf(szCmdLine,"\"%s\" consumer %d",szFilename,i);

STARTUPINFO si;

ZeroMemory(reinterpret_cast(&si),sizeof(si));

si.cb=sizeof(si);

bCreateOK=CreateProcess(

szFilename,

szCmdLine,

NULL,

NULL,

FALSE,

CREATE_DEFAULT_ERROR_MODE,

NULL,

NULL,

&si,

&pi);

if (!bCreateOK)

{

return false;

lpHandle[num]=pi.hProcess;

num++;

}

for ( i = 0; i < 2; i++)

{

sprintf(szCmdLine,"\"%s\" productor %d",szFilename,i);

STARTUPINFO si;

ZeroMemory(reinterpret_cast(&si),sizeof(si));

si.cb=sizeof(si);

bCreateOK=CreateProcess(

szFilename,

szCmdLine,

NULL,

NULL,

FALSE,

CREATE_DEFAULT_ERROR_MODE,

NULL,

NULL,

&si,

&pi);

if (!bCreateOK)

return false;

}

lpHandle[num]=pi.hProcess;

num++;

}

return true;

}

void Parent()

{

printf("Creating the child process and waited child process to quit.\n");

hMutexMapping=CreateMutex(NULL,true,"mutex");

HANDLE hMapping=CreateFileMapping(

NULL,

NULL,

PAGE_READWRITE,

0,

sizeof(LONG),

"map");

if (hMapping!=INVALID_HANDLE_VALUE)

{