山東大學操作系統課設lab3

• 實驗三 使用信號量解決生產者/消費者同步問題（lab3）
• • 實驗目的
  • • 理解Nachos的信號量是如何實現的
    • 生產者/消費者問題是如何用信號量實現的
    • 在Nachos中是如何創建并發線程的
    • 在Nachos下是如何測試和debug的

實驗三 使用信號量解決生產者/消費者同步問題（lab3）

實驗目的

使用操作系統信號量機制，編寫程序解決生產者/消費者同步問題。

理解Nachos的信號量是如何實現的

信號量問題主要是對信號量的的占用。分為兩個角色來考慮信號量，一個是生產者，一個是消費者。

生產者/消費者問題是如何用信號量實現的

生產者負責生產message；等待buffer中是否有空位；獲取互斥鎖；將一條message放入buffer中；釋放互斥鎖； buffer中message++。
消費者等待通知有Message;獲取互斥鎖；取出一條message；釋放互斥鎖；buffer中message–。

在Nachos中是如何創建并發線程的

常規操作：
#include <fcntl.h>//訪問權限、創建文件模式、非阻塞標記
#include <stdlib.h>//定義了五種類型、一些宏和通用工具函數。
#include <unistd.h>//提供對 POSIX 操作系統 API 的訪問功能的頭文件的名稱
主要程序在prodcons.cc中
定義3個信號量；2個資源信號量，nempty,full;1個互斥信號量,mutex。

獲取互斥鎖，放入message，釋放互斥鎖。

獲取互斥鎖，取出message，釋放互斥鎖。

在構造函數Prodscon中初始化信號量和生產者、消費者數組

在Nachos下是如何測試和debug的

./nachos相當于執行.exe；進入桌面 cd ~/Desktop/
實驗結果沒有打印出來，而是生成了兩個文件tmp_0.tmp_1。兩個文件分別對應兩個消費者讀到的信息，信息中會記錄生產者的名稱。tmp_0、tmp_1如下：

但是這樣只是tmp_0里有生產者的記錄而已，tmp_1里沒有。我詢問了同學，他告訴我要加random seed，于是我去搜了一下隨機種子的含義及用法。-rs參數讓nachos的線程隨機yield，讓出cpu。我修改了命令：./nachos -rs 100，結果tmp_0,tmp_1如下：


我再次修改了命令：./nachos -rs 12553，結果tmp_0,tmp_1如下：


但是感覺對-rs的作用還是不是特別懂。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统课设--使用信号量解决生产者/消费者同步问题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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