使用信号量的生产者消费者问题

生产者消费者问题是同步问题。有一个固定大小的缓冲区，生产者生产商品并将其输入缓冲区。消费者从缓冲区中删除项目并消费它们。

当消费者从缓冲区中消费商品时，生产者不应将商品生产到缓冲区中，反之亦然。因此，缓冲区只能一次由生产者或使用者访问。

生产者消费者问题可以使用信号量解决。生产者和消费者过程的代码如下：

生产者过程

下面给出了定义生产者流程的代码-

do {
   .
   . PRODUCE ITEM
   .
   wait(empty);
   wait(mutex);
   .
   . PUT ITEM IN BUFFER
   .
   signal(mutex);
   signal(full);

} while(1);

在上面的代码中，互斥，空和满是信号量。此处互斥锁初始化为1，empty初始化为n（缓冲区的最大大小），full初始化为0。

互斥信号量确保相互排斥。空和满信号量计算缓冲区中的空和满空间数量。

物料生产后，对空物料进行等待操作。这表明缓冲区中的空白空间已减少了1。然后对互斥量执行等待操作，以使使用者进程不会受到干扰。

将项目放入缓冲区后，对互斥锁和满载进行信号操作。前者指示使用者进程现在可以执行，而后者指示缓冲区已满1。

消费者流程

下面给出了定义使用者流程的代码：

do {

   wait(full);
   wait(mutex);
   . .
   . REMOVE ITEM FROM BUFFER
   .
   signal(mutex);
   signal(empty);
   .
   . CONSUME ITEM
   .
} while(1);

等待操作完全执行。这表明缓冲区中的项减少了1。然后对互斥量执行等待操作，以使生产者过程不会干扰。

然后将该项目从缓冲区中删除。之后，对互斥锁和空寄存器执行信号操作。前者指示使用者进程现在可以起作用，而后者指示缓冲区中的空白空间增加了1。