生产者-消费者模型(使用内核线程实现)

在IPC系列文章当中，利用信号量集实现的是用户态下生产者-消费者模型的模型。本文以内核模块的方式，通过创建内核线程来为大家演示内核态下的生产者消费者模型。本模型属于np-nc-nb，即多个生产者多个消费着多个缓冲区。

在加载函数中，完成一些初始化的工作，并分别创建了5个生产者线程和消费者线程。kernel_thread函数的第一个参数是所所创建线程要做的动作；通过第二个参数传递i变量。

01	static int __init np_nc_init(void)

02

{

03

int i;

04

05	printk("np_nc module is working..\n");

06

in=out=0;

07

cflag=0;

08	init_MUTEX(&mutex);

09	sema_init(&s1,BUF_NUM);

10	sema_init(&s2,0);

11

12	for(i=0;i< N;i++)

13

{

14	index[i]=i+1;

15	kernel_thread(productor_thread,&(index[i]),CLONE_KERNEL);

16	kernel_thread(consumer_thread,&(index[i]),CLONE_KERNEL);

17

}

18

19

return 0;

20

}

在生产者函数中，PNUM是每个生产者要生产货物的数量。语句buf[in]=i*100+(PNUM-p_num+1)即是产生货物的过程。

01	int productor_thread(void *p)

02

{

03	int i=*(int *)p;

04	int p_num=PNUM;

05

06	while(p_num)

07

{

08	if((s1.count)<=0)

09

{

10	printk("[producer %d,%d]:I will be waiting for producting..\n",i,s1.count);

11

}

12	down(&s1);

13	down(&mutex);

14	buf[in]=i*100+(PNUM-p_num+1);

15	printk("[producer %d,%d]:I producted a goods \"%d\" to buf[%d]..\n",i,s1.count,buf[in],in);

16	in=(in+1)%BUF_NUM;

17	up(&mutex);

18

up(&s2);

19

p_num--;

20

}

21

return 0;

22

}

在消费者函数中，通过一个全局变量CNUM来控制消费者总共的消费次数。

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print ?

01	int consumer_thread(void *p)

02

{

03	int i=*(int *)p;

04	int goods;

05

06	while(cflag!=CNUM)

07

{

08	if((s2.count)<=0)

09

{

10	printk("[consumer %d,%d]:I will be waiting for goods..\n",i,s2.count);

11

}

12	down(&s2);

13	down(&mutex);

14	goods=buf[out];

15	printk("[consumer %d,%d]:I consumed a goods \"%d\" from buf[%d]..\n",i,s2.count,goods,(out%BUF_NUM));

16	out=(out+1)%BUF_NUM;

17	up(&mutex);

18

up(&s1);

19

cflag++;

20

}

21

return 0;

22

}