＃include〈time。
h〉
＃include〈unistd.h〉
＃include〈sys/ipc。
h〉
＃include
#include〈sys/sem.h〉
#definePRODUCER2//宏定义生产者个数，2个
＃defineCOSTOMER3//宏定义消费者个数，3个
＃defineWRITE_NUM6//宏定义写缓冲次数，6次
＃defineREAD_NUM4//宏定义读缓冲次数,4次
＃defineSEM_ALL_KEY1342
＃defineSEM_EMPTY0
#defineSEM_FULL1
＃defineBUF_LENGTH（sizeof（structcontainer_buffer））//宏定义缓冲区大小
＃defineBUFFER_NUM3//宏定义缓冲区个数，3个
#defineSHM_MODE0600//宏定义创建和访问标志
//缓冲区结构（循环队列）
structcontainer_buffer//定义共享缓冲区结构
{
charletter[BUFFER_NUM］;
inthead；
inttail；
intis_empty;//判断缓冲区是否为空的标志
}；
//得到6以内的一个随机数,产生延迟时间
intrandom_num（）
｛
intt;
srand（（unsigned）（getpid（）+time（NULL）））；
t=rand（）%6；
returnt;
｝
//P操作，获得使用权
voidp（intsem_id,intsem_num）
｛
structsembufsem_buff；
sem_buff.sem_num=sem_num;
sem_buff。
sem_op=-1;
sem_buff.sem_flg=0；
semop（sem_id,&sem_buff，1）;
｝
//得到一个随机字符，模拟产品名字
charrandom_letter（）
｛
chara；
srand（（unsigned）（getpid（）+time（NULL）））；
a=（char）（（char）（rand（）％15）+'!
'）；
returna；
｝
//V操作,释放使用权
voidv（intsem_id,intsem_num）
{
structsembufsem_buff;
sem_buff.sem_num=sem_num;
sem_buff.sem_op=1；
sem_buff.sem_flg=0；
semop（sem_id,&sem_buff,1）;
｝
//主函数
intmain（intargc,char*argv［］）
{
intshm_id,sem_id;//定义共享内存段标识变量shm_id，定义信号量标识变量sem_id
intnum_p=0，num_c=0,i,j;//定义生产者和消费者的个数变量，初始化为0
structcontainer_buffer＊shmptr；//指向缓冲区结构的指针
charpn；//随机字符，代表产品
time_tnow;//时间变量
pid_tpid_p，pid_c；//进程pid变量
printf（”Mainprocessstarts。
\n”）;
sem_id=semget（SEM_ALL_KEY，2,IPC_CREAT｜0660）;//创建两个信号量，empty,full
semctl（sem_id，SEM_EMPTY,SETVAL,BUFFER_NUM）;//索引为SEM_EMPTY的信号量值为3
semctl（sem_id，SEM_FULL,SETVAL,0）;//索引为SEM_FULL的信号量值为0
if（（shm_id=shmget（IPC_PRIVATE,BUF_LENGTH，SHM_MODE））<0）//申请一个共享主存段,大小为缓冲区大小
{
exit
（1）;//失败退出
}
if（（shmptr=shmat（shm_id,0,0））==（void*）-1）//将共享段与进程相连
{
exit
（1）;//失败退出
｝
shmptr—〉head=0;//初始化缓冲区
shmptr->tail=0;
shmptr—>is_empty=1；
while（（num_p++）〈PRODUCER）//循环创建2个生产者
{
if（（pid_p=fork（））〈0）//创建一个进程
｛
exit
（1）;//失败退出
｝
//如果是子进程,开始创建生产者
if（pid_p==0）
{
if（（shmptr=shmat（shm_id，0,0））==（void*）-1）//将共享段与本进程相连
{
exit
（1）；//失败退出
}
for（i=0;i〈WRITE_NUM；i++）//循环尝试在缓冲区内放入数据为WRITE_NUM次
{
p（sem_id，SEM_EMPTY）；//p操作,申请使用权，p（empty）
sleep（random_num（））;//随机等待一段时间
shmptr-〉letter［shmptr—>tail］=pn=random_letter（）;//在缓冲队列里面放入一个产品
shmptr->tail=（shmptr—>tail+1）%BUFFER_NUM;
shmptr—>is_empty=0；//更新缓冲区状态为满
now=time（NULL）；//取得系统时间
printf（”currenttime：
％02d:
%02d:
%02d\t"，localtime（＆now）—〉tm_hour,localtime（&now）—〉tm_min,localtime（&now）->tm_sec）；
for（j=（shmptr-〉tail-1>=shmptr-〉head）？
（shmptr—〉tail-1）:
（shmptr—〉tail—1+BUFFER_NUM）；！
（shmptr—>is_empty）&&j>=shmptr—〉head；j—-）
//输出缓冲区状态
｛
printf（”%c"，shmptr—〉letter［j％BUFFER_NUM］）;
}
printf（”\tProducer%dputsaproductnamedas'％c’。
\n"，num_p，pn）；//输出动作序列
fflush（stdout）;//清除文件缓存区
v（sem_id，SEM_FULL）；//释放对文件的使用权,V（full）
}
shmdt（shmptr）;//将共享段与进程之间解除链接
exit（0）;//子进程终止
}
}
for（；num_c｛
if（（pid_c=fork（））<0）//创建一个子进程
{
printf（"Erroronfork。
\n"）；
exit
（1）；//失败退出
}
//如果是子进程,开始创建消费者
if（pid_c==0）
{
if（（shmptr=shmat（shm_id，0，0））==（void＊）—1）//将共享段与本进程相连
{
printf（"Erroronshmat。
\n”）；
exit
（1）;//失败退出
｝
for（i=0;i｛
p（sem_id，SEM_FULL）；//p操作，p（full），实现同步
sleep（random_num（））；//随机等待一段时间
pn=shmptr—>letter[shmptr—>head］；//得到读取的产品标示字符
shmptr->head=（shmptr-〉head+1）%BUFFER_NUM;
shmptr->is_empty=（shmptr—〉head==shmptr—>tail）；//更新缓冲区产品状态
now=time（NULL）;//得到系统时间
printf（”currenttime：
%02d：
%02d：
％02d\t”，localtime（＆now）->tm_hour,localtime（＆now）—>tm_min，localtime（＆now）—>tm_sec）;
for（j=（shmptr—〉tail—1〉=shmptr-〉head）?
（shmptr—〉tail-1）：
（shmptr->tail-1+BUFFER_NUM）；!
（shmptr->is_empty）＆＆j>=shmptr-〉head；j--）
//输出缓冲区状态
{
printf（"%c”,shmptr—〉letter[j%BUFFER_NUM］）;
}
printf（”\tConsumer％dgetsaproductnamedas'%c'。
\n"，num_c,pn）；
fflush（stdout）;//清除文件缓存区
v（sem_id，SEM_EMPTY）;
}
shmdt（shmptr）；//解除共享段与本进程的连接
exit（0）；
｝
}
//主控程序最后退出
while（wait（0）！
=-1）;//等待子进程结束
shmdt（shmptr）；//接触父进程和共享段的连接
shmctl（shm_id,IPC_RMID，0）；//删除共享内存段
semctl（sem_id,IPC_RMID,0）;
printf（”Mainprocessends.\n"）；
fflush（stdout）;//清除文件缓存区
exit（0）;
｝
生产者流程图：
生产者线程开始
资源信号量P操作
互斥信号量P操作
生产一个产品
把产品送入缓冲区
互斥信号量V操作
资源信号量V操作
等待队列中有消费者线程
等待队列中有消费者线程
线程自我阻塞
添加到等待队列
线程自我阻塞
添加到等待队列
未通过
未通过
通过
通过
唤醒对头的消费者线程
唤醒对头的消费者线程
生产者线程结束
Y
Y
N
N
消费者流程图：
消费者线程开始
资源信号量P操作
互斥信号量P操作
从缓冲区取出一个产品
消费一个产品
互斥信号量V操作
资源信号量V操作
等待队列中有生产者线程
等待队列中有生产者线程
线程自我阻塞
添加到等待队列
线程自我阻塞
添加到等待队列
未通过
未通过
通过
通过
唤醒对头的生产者线程
唤醒对头的生产者线程
消费者线程结束
Y
Y
N
N
主程序流程图：
运行结果如下：
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