操作系统进程经典问题之——生产者和消费者问题

生产者只有在获得了一个空的缓冲区的时候，才可以进行写入操作，消费者只有获得一个满的缓冲区（也就是有内容的缓冲区）的时候，才可以进行取出其中内容的操作，同时，在生产者进行写入操作的时候消费者不可以进行读取操作，而当消费者进行读取操作的时候，生产者不可以进行写入操作，所以，生产者和消费者对于缓冲区的访问是互斥关系，而生产者和消费者又是一个同步的关系，只有生产者生产，消费者才可以在缓冲区中进行读取。
（注：同步和互斥是两种关系，同步指的是生产者和消费者之间的存取是同步关系，而互斥是指生产者和消费者对于缓冲区的操作是互斥对立的操作，一次只可以对于缓冲区进行一种操作）

编写生产者和消费者进程的执行过程：
有三个控制的量：空的缓冲区、满的缓冲区以及互斥信号量metux；

1. semaphore mutex=1; //临界区互斥信号量
2. semaphore empty=n; //空闲缓冲区
3. semaphore full=0; //缓冲区初始化为空
4. producer () { //生产者进程
5. while(1){
6. produce an item in nextp; //生产数据
7. wait(empty); //获取空缓冲区单元
8. wait(mutex); //进入临界区.
9. add nextp to buffer; //将数据放入缓冲区
10. signal(mutex); //离开临界区,释放互斥信号量
11. signal(full); //满缓冲区数加1
12. }
13. }
15. consumer () { //消费者进程
16. while(1){
17. wait(full); //获取满缓冲区单元
18. wait(mutex); // 进入临界区
19. remove an item from buffer; //从缓冲区中取出数据
20. signal (mutex); //离开临界区，释放互斥信号量
21. signal (empty) ; //空缓冲区数加1
22. consume the item; //消费数据
23. }
24. }