发布时间 : 星期日 文章操作系统课程设计报告更新完毕开始阅读
{
sleep(); }
insert_item(item); // 将新数据项放入缓冲区
count = count + 1; // 计数器加 1 if (count == 1) // 表明插入之前为空， {// 消费者等待
wakeup(consumer); // 唤醒消费者
} } }
/* 消费者进程 */ void consumer(void) {
int item; // 缓冲区中的数据项 while(true) // 无限循环 {
if (count == 0) // 如果缓冲区为空，进入休眠
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{
sleep(); }
item = remove_item();// 从缓冲区中取出一个数据项
count = count - 1; // 计数器减 1 if (count == M -1) // 缓冲区有空槽 { // 唤醒生产者
wakeup(producer); }
consume_item(item); // 打印出数据项 } }
这里对 count 的访问是有可能出现竞争条件的：缓冲区为空，消费者刚刚读取 count 的值为 0，而此时调度程序决定暂停消费者并启动执行生产者。生产者向缓冲区中加入一个数据项，count 加 1。现在 count 的值变成了 1.它推断刚才 count 为 0，所以此时消费者一定在休眠，于是生产者开始调用 wakeup(consumer) 来唤醒消费者。但是，此时消费者在逻辑上并没有休眠，所以 wakeup 信号就丢失了。当消费者下次运行时，它将测试先前读到的 count 值，发现为 0（注意，其实这个时刻 count 已经为 1 了），于
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是开始休眠（逻辑上）。而生产者下次运行的时候，count 会继续递增，并且不会唤醒 consumer 了，所以迟早会填满缓冲区的，然后生产者也休眠，这样两个进程就都永远的休眠下去了。
使用信号量解决生产者-消费者问题，首先了解一下信号量吧，信号量是 E.W.Dijkstra 在 1965 年提出的一种方法，它是使用一个整型变量来累计唤醒的次数，供以后使用。在他的建议中，引入了一个新的变量类型，称为信号量(semaphore)，一个信号量的取值可以为 0（表示没有保存下来的唤醒操作）或者为正值（表示有一个或多个唤醒操作）。
并且设立了两种操作：p 和 v（分别为一般化后的 sleep 和 wakeup，其实也是一般教科书上说的 P/V 向量）。对一个信号量执行 p 操作，表示检查其值是否大于 0，如果该值大于 0，则将其值减 1（即用掉一个保存的唤醒信号）并继续；如果为 0，则进程休眠，而且此时 p 操作并未结束。另外，就是检查数值，修改变量值以及可能发生的休眠操作都作为单一的，不可分割的 原子操作 来完成。
下面开始考虑用信号量来解决生产者-消费者问题了，不过在此之前，再次分析一下这个问题的本质会更清晰点：问题的实质在于发给一个（尚）未休眠进程（如上的消费者进程在只判断了 count == 0 后即被调度出来，还未休眠）的 wakeup 信号丢失（如上的生产者进程在判断了 count ==
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1 后以为消费者进程休眠，而唤醒它）了。如果它没有丢失，则一切都会很好。
#define M 100 // 缓冲区中的槽数目
typedef int semaphore; // 信号量一般被定义为特殊的整型数据
semaphore mutex = 1; // 控制对临界区的访问 semaphore empty = M; // 计数缓冲区中的空槽数目 semaphore full = 0; // 计数缓冲区中的满槽数目
/* 生产者进程 */ void proceducer(void) {
int item; while(1) {
item = procedure_item();// 生成数据 p(&empty); // 将空槽数目减 1 p(&mutex); // 进入临界区
insert_item(item); // 将新数据放入缓冲区
v(&mutex); // 离开临界区 v(&full); // 将满槽的数目加 1
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