N 个生产者进程和 M 个消费者进程共享大小为 K 的缓冲区

最新推荐文章于 2022-11-02 16:34:57 发布

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暴风少年

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分类专栏：操作系统进程同步文章标签：进程同步生产者与消费者多生产者多消费者

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/silent_gods/article/details/84455122

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该博客探讨了在有M个生产者和N个消费者的情况下，如何使用P、V操作实现对大小为K的缓冲区的同步访问。每个缓冲区被划分为N个子缓冲区，每个消费者只消费其对应的子缓冲区。当一个缓冲区的所有子缓冲区都被消费一次后，才释放该缓冲区。文章提供了包含信号量控制的伪代码，强调了进程互斥和同步的重要性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目描述：
M个生产者进程和 N个消费者进程共享大小为 K 的缓冲区，遵循规则如下：
（1）进程之间必须以互斥方式访问缓冲区；
（2）对每 1 条放入缓冲区的数据，所有消费者都必须接收 1 次；
（3）缓冲区满时，生产者必须阻塞；
（4）缓冲区空时，消费者必须阻塞。
请用 P、V 操作实现其同步过程，须说明信号量含义。

题目分析：(以下仅是个人的做法，因为没有在网上找到答案，所以按照我自己的思路写一个，仅供参考！)
在这里插入图片描述
分析：这道题难点在于，对每 1 条放入缓冲区的数据，所有消费者都必须接收 1 次；所以我的示意图中显示，有K个缓冲区，一个生产者每一次生产产品都会把一个缓冲区填满。然后所有消费者都必须消费一次才会释放这个缓冲区为重新可用的。所以我的思路是把每个缓冲区划分成N个小的缓冲区。N个消费者，每个消费者单独消费自己的那一个小的缓冲区，这里就需要一个count来计数，每有一个消费者消费那么就count++;如果count == N,便说明所有消费者都接受过这条数据了，所以可以释放当前的缓冲区了。同样K个缓冲区是一样的操作过程。需要设置一个mutex来保证所有进程互斥访问。
参考伪代码如下：
【注】伪代码写的不是很标准，看懂意思就好