本报告针对《计算机操作系统》课程中“生产者-消费者问题”进行探讨和实现。通过模拟生产和消费过程，采用信号量机制解决进程同步与互斥问题，旨在加深对并发控制原理的理解和应用。
《计算机操作系统》课程设计
题目：生产者—消费者问题
专业：软件工程
年级：2010级
小组成员：A B
指导教师：
时间：2012年5月
摘要：
生产者消费者问题是多线程同步的经典案例，描述了两个共享固定大小缓冲区的线程——“生产者”和“消费者”的运行问题。该问题的核心在于确保生产者不会在缓冲区满时加入数据，而消费者也不会在缓冲区空时消耗数据。
生产者消费者模式通过阻塞队列解决生产和消费之间的强耦合问题，使二者之间无需直接通讯。当生产完数据后，生产者只需将数据放入阻塞队列；同样地，消费者也不必向生产者请求数据而是从阻塞队列中获取所需的数据。因此，该机制平衡了两者的工作能力。
目录：
1. 概述
2. 课程设计任务及要求
2.1 设计任务
2.2 设计要求
2.3 分工日程表
3. 算法与数据结构
4. 程序设计与实现
5. 结论
6. 收获、体会和建议
概述：
本课题作为“操作系统原理”课程的一部分，旨在通过全面的综合训练来检验学生对课程内容的理解程度，并加深他们对该领域基础理论及算法的认知。同时加强学生的动手实践能力。
生产者消费者问题研究：
- 任务：利用Linux进程机制与信号量实现该并发控制。
- 要求：缓冲区有20个存储单元，数据项为1至20的整数；显示操作后缓冲区状态及标识符；至少有两个以上生产者和消费者线程。
算法设计：
3. 算法总体思想
在同一个进程地址空间内执行两个线程。一个作为生产者生成物品并放入空缓冲区内，另一个作为消费者从该区域内获取物品进行消耗。当没有可用的空位或满的位置时，相应地生产者和消费者将被阻塞直到条件满足。
3.2 生产者模块
功能描述：
在线程地址空间内执行两个线程：一个负责生成物品并将它们放入缓冲区；另一个则从该区域中取出并消耗这些物品。当没有可用的空位时，生产操作将会停止直至消费者释放出新的位置。
数据结构定义包括资源信号量、互斥锁以及相关函数等。
算法描述：
```c
void *producer_thread(void *tid){
pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_ENABLE,NULL);
while(1){
sem_wait(&producer_semaphore); /*等待，需要生产*/
srand((int)time(NULL)*(int)tid);
sleep(rand()%2+1); /*一个或两个单位时间的延迟*/
// 生产逻辑
}
```
5星
