大连理工大学远程与继续教育学院《操作系统》课程设计
学习中心： 专 业： 年 级： 年 春/秋 季 学 号： 学 生：
题 目： 题目三：进程同步与互斥 生产者-消
费者问题
1.谈谈你对本课程学习过程中的心得体会与建议？
转眼间，学习了一个学期的计算机操作系统课程即将结束。在这个学期中，通过老师的悉心教导，让我深切地体会到了计算机操作系统的一些原理和具体操作过程。
在学习操作系统之前，我只是很肤浅地认为操作系统只是单纯地讲一些关于计算机方面的操作应用，并不了解其中的具体操作过程和实用性。通过这一学期的学习，我才知道操作系统(Operating System，简称OS)是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。
经过一个学期的学习，我也知道了计算机操作系统是铺设在计算机硬件上的多层系统软件，不仅增强了系统的功能，而且还隐藏了对硬件操作的细节，由它实现了对计算机硬件操作的多层次的抽象。总而言之，操作系统的一些原理在生活中都可以找到相应的例子。结合生活中的例子，可以化抽象为具体，我们会更加清楚地了解到其原理与操作过程。我觉得通过我们的不断学习，结合生活中的
实际问题，我们就会把操作系统学得更好。
2. 《操作系统》课程设计, 从以下5个题目中任选其一作答。
大连理工大学远程与继续教育学院《操作系统》课程设计
《操作系统》课程设计
题目三：进程同步与互斥 生产者-消费者问题
要 求：（1）撰写一份word文档，里面包括（设计思路、流程
（原理）图、基本内容、源代码）章节。
（2）设计思路：简单介绍生产者进程的功能以及消费者进程的功能。
（3）流程（原理）图：绘制流程图或原理图。
（4）基本内容：详细介绍生产者进程与消费者进程之间的同步与互斥关系。
（5）源代码：列出源代码，也可以仅列出伪代码。
答：
进程同步与互斥 生产者与消费者问题
一、设计思路：
生产者进程(进程由多个线程组成)生产信息，例如它可以是计算进程。消费者进程使用信息，它可以是输出打印进程。由于生产者和消费者彼此独立，且运行速度不确定，所以很可能出现生产者已产生了信息而消费者却没有来得及接受信息这种情况。为此，需要引入由一个或者若干个存储单元组成的临时存储区，以便存放生产者所产生
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的信息，平滑进程间由于速度不确定所带来的问题。这个临时存储区叫做缓冲区，通常用一维数组来表示。由一个或若干个存储单元组成的缓冲区叫作“有穷缓冲区”。下面我们来分析一下有穷缓冲的生产者和消费者的例子。
二、流程（原理）图：
生产者 放入产品 获取缓冲区情况 缓冲池 原理图
取出产品 获取缓冲区情况 消费者 假设有多个生产者和多个消费者，它们共享一个具有n个存储单元的有穷缓冲区Buffer(0……n-1)，这是一个环形队列。其队尾指针Rear指向当前信息应存放的位置(Buffer[Rear])，队首指针Front指向当前 取出信息的位置(Buffer[front])。生产者进程总是把信息存放在Buffer[Rear]中，消费者进程则总是从 Buffer [Rear]中取出信息。如果想使生产者进程和消费者进程协调合作，则必须使它们遵循如下规则:
1)只要缓冲区有存储单元，生产者都可往其中存放信息；当缓冲区已满时，若任意生产者提出写要求，则都必须等待；
2)只要缓冲区中有消息可取，消费者都可从缓冲区中取出消息；当缓冲区为空时，若任意消费者想取出信息，则必须等待； 3)生产者们和消费者们不能同时读、写缓冲区。
大工19秋《操作系统》大作业题目及要求 [参考答案]
