操作系统实验一
进程同步算法的实现模拟
姓名：陈振宇
学号：1010322319 班级：10网络三班
一． 实验要求
(1) 生产者—消费者问题。Get、put二进程共用缓冲区s（大小为每次只存放一个记录）。Get负责输入记录到缓冲区s， put负责把t中的记录取出打印。 (2) 设计进程PCB结构和三种进程状态的队列，可以实现PCB队列的插入、删除、排序功能。 (3) 设计各进程使用的信号灯，画出各进程的P、V操作实现流程图；
(4)实现进程同步，完成记录的正常输出，要能够通过程序运行表现出对缓冲区s的进行临界区互斥和进程同步的思想（最好能记录或输出二个进程的实时状态和变化过程、二个进程队列的实时内容、几个缓冲区中实时内容，输出到屏幕上，这个过程同时记录在一个文本文件中）；
(5) 编程语言不限制，tc2.0，vc6.0，.net，java都可以。
二． 实验过程
1.实验流程图
开始 Wait Products Wait Buffer Consume Produce While consume While produce 结束
2．数据结构及算法描述
1）数据结构：
每个进程有一个进程控制块（ PCB）表示。进程控制块可以包含如下信息：进程类型标号、进程系统号、进程状态（本程序未用）、进程产品（字符）、进程链指针等等。
系统开辟了一个缓冲区，大小由buffersize指定。
程序中有三个链队列，一个链表。一个就绪队列（ready），两个等待队列：生产者等待队列（producer）；消费者队列（consumer）。一个链表（over），用于收集已经运行结束的进程?本程序通过函数模拟信号量的原子操作。 2）算法的文字描述： 大致由三个模块组成： a. 主程序 (main)： i. ii.
创建信号量、共享内存并进行初始化 创建生产者、消费者进程，生产者执行pro_fun()，消费者执行con_fun() iii. 等待所有子进程的结束 iv. 删除信号量、共享内存 b. 生产者进程 (pro_fun)： i.
通过key获得信号量、共享内存的ID，将内存添加到自己的地址空间 ii.
P(empty)，P(mutex)，Add(data)，V(mutex)，V(full)
iii. 解除和共享内存的关联 c. 消费者进程 (con_fun)： i.
通过key获得信号量、共享内存的ID，将内存添加到自己的地址空间
ii. P(full)，P(mutex)，Add(data)，V(mutex)，V(empty)
iii. 解除和共享内存的关联 d. 循环队列部分：
加入数据： info[end] = value; end = (end + 1) % 3; 取出数据： temp = info[start]; info[start] = 0; (start = start + 1)%3; return temp;
3．生产者及消费者解决流程
同步问题：P进程不能往满的缓冲区放产品，设置信号量
empty，初值为0，用于指示空缓冲区数目。
V进程不能从空的缓冲区取产品，设置信号量
full，初值为0，用于知识满缓冲区数目。
解决流程：
P: V : Repeat: repeat: 生产一个产品; p(full);
送产品到缓冲区; 从缓冲区取产品; V(full); V(empty); P(empty); 消费产品 Until false until false