生产者-消费者问题

问题描述

• 一个共享的缓冲区
  • 缓冲区必须为临界资源，否则可能出现多个生产者进程向同一块内存中写入数据的情况
• 生产者向缓冲区中写入数据，当缓冲区满时无法写入，生产者进入等待
• 消费者从缓冲区中读出数据，当缓冲区为空时无法读取，消费者进入等待

步骤

问题分析

<aside> 💡 思路：设置两个同步信号量与一个互斥信号量

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实现

注意

<aside> 💡 P操作顺序不可互换：实现互斥的P操作一定要在实现同步的P操作之后

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• 一定要先完成缓冲区操作再对mutex上锁，否则如果出现进程切换，会出现死锁
  • 顺序互换后发生死锁的例子：假设一个时刻空闲缓冲区为0，且生产者先执行：
    1. 生产者持有mutex，但由于没有空闲缓冲区所以在P(empty)处等待消费者增加空闲缓冲区
    2. 消费者在P(mutex)处等待生产者释放mutex，所以无法增加空闲缓冲区
    3. 发生了死锁

<aside> 💡 V操作顺序可互换，因为V操作不会导致进程阻塞

</aside>

• 消费者使用产品最后放在对临界区操作完成后，使得对临界区的操作时间尽可能短

多生产者-多消费者问题