基本的同步与互斥算法，生产者消费者模型，C++实现代码

在Linux操作系统下用C或C++实现经典同步问题：生产者-消费者问题。 含源代码和文档。 内容： 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。

参考教材中的生产者消费者算法，创建5个进程，其中两个进程为生产者进程，3个进程为消费者进程。一个生产者进程试图不断地在一个缓冲中写入大写字母，另一个生产者进程试图不断地在缓冲中写入小写字母。3个消费者不断地从缓冲中读取一个字符并输出。为了使得程序的输出易于看到结果，仿照的实例程序，分别在生产者和消费者进程的合适的位置加入一些随机睡眠时间。

《操作系统原理》实验指导书 实验一 生产者-消费者模型模拟进程调度 一、实验任务 1、在WINDOWS 2000环境下，创建一个控制台进程，此进程包括4个线程:2个生产者线程和2个消费者线程。 2、用信号量机制解决进程(线程)的同步与互斥问题。 二、实验目的 1.掌握基本的同步互斥算法，理解生产者和消费者模型。 2.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。 3.学习使用Windows 2000/XP中基本的同步对象，掌握相应的API。 三、实验要求 1.生产者消费者对缓冲区进行互斥操作。 2.缓冲区大小为10，缓冲区满则不允许生产者生产数据，缓冲区空则不允许消费者消费数据。 3.生产者消费者各循环操作50次。 四、设计思路和采取的方案 1.利用windows提供的API函数CreateSemaphore()创建信号量对象； CreateThread()创建线程； WaitForSingleObject()执行P操作； ReleaseSemaphore()执行V操作； WaitForMultipleObjects()主进程等待线程的结束等函数进行设计。 2.在Windows中，常见的同步对象有：信号量(Semaphore)、互斥量(Mutex) 。 使用这些对象都分为三个步骤，一是创建或者初始化； 接着请求该同步对象，随即进入临界区，这一步对应于互斥量的上锁；最后释放该同步对象，这对应于互斥量的解锁。这些同步对象在主进程中创建，在其子线程中都可。 实验二 存储管理 一、目的和要求 1. 实验目的 （1）掌握时间片轮换的进程调度算法； （2）掌握带优先级的进程调度算法； （3）选用面向对象的编程方法。 2、实验学时：2学时 3、实验要求 （1）自定义PCB的数据结构； （2）使用带优先级的时间片轮转法调度进程，每运行一个时间片，优先级减半。 （3）命令集 A）create 随机创建进程，进程的优先级与所需要的时间片随机决定； B）ps 查看当前进程状态 C）sleep 命令将进程挂起 D）kill 命令杀死进程 E）quit命令退出 二、实验内容 根据教师指定的实验课题，完成设计、编码、测试工作。 实验三 虚拟存储器 一、目的和要求 1. 实验目的 （1）掌握先进先出页面置换算法； （2）掌握随机替换页面置换算法； （3）掌握OPT页面置换算法； （4）掌握最近最少使用页面置换算法； （5）熟悉抖动现象及其产生原理； （6）熟悉C/C++编程。 2、实验学时：2学时 3、实验要求 （1）进程占用内存空间共640K，页面大小是1K/2K/4K/8K； （2）随机生成256个页面置换次序； （3）用于分配页面大小的内存总空间是32K； （4）给出四种页面置换算法的换页过程，并计算各自的缺页率。 二、实验内容 编写程序，使用四种不同的页面替换策略算法进行页面替换。分别是先进先出，随机替换，时钟页面替换，最近最久未使用页面替换，并计算缺页率。

操作系统课程设计报告-生产者与消费者算法的实现 文档，源码都在

通过研究Linux的线程机制和信号量实现生产者消费者（Bounded Buffer）问题的并发控制。 实验条件要求：每人一台与Linux主机联网的Windows主机，普通用户权限。 (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共享对缓冲区进行操作的函数代码。

进程同步实验——生产者与消费者问题算法实现

产者与消费者问题可以算作是经典进程同步问题的典型代表。该课程设计要求运用基于单缓冲区和多缓冲区的生产者与消费者问题的多种实现机制,其中利用了数据结构中的循环队列和堆栈来模拟实现是一种比较容易实现的方法。这种思想能够帮助我们更好的理解所学内容，并加以锻炼我们的动手实践能力,实现它内在具有的超强的参考价值和实践意义。

1、通过编写程序，掌握基本的同步互斥算法，理解生产者和消费者模型。 2、了解多线程并发执行机制，线程间的同步和互斥。 3、学习使用同步对象，掌握相应的函数。

以车库为例子，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池，生产者向其中投放消息，消费者从中取得消息。 根据进程同步机制，编写一个解决上述问题的可视化程序，可显示缓冲池状态、放数据、取数据等过程。