生产者消费者问题

系统中有一组生产者进程和一组消费者进程，生产者进程每次生产一个产品放入缓冲区，消费者进程每次从缓冲区中取出一个产品并使用。（注：这里的“产品”理解为某种数据）

生产者、消费者共享一个初始为空、大小为n的缓冲区。
只有缓冲区没满时，生产者才能把产品放入缓冲区，否则必须等待（同步问题）。
只有缓冲区不空时，消费者才能从中取出产品，否则必须等待（同步问题）。
缓冲区是临界资源，各进程必须互斥地访问（同步问题）。

PV操作题目分析步骤：
1.关系分析。找出题目中描述的各个进程，分析它们之间的同步、互斥关系。

2.整理思路。根据各进程的操作流程确定P、V操作的大致顺序。
生产者每次要消耗（P）一个空闲缓冲区，并生产（V）一个产品。
消费者每次要消耗（P）一个产品，并释放一个空闲缓冲区（V）。
往缓冲区放入/取走产品需要互斥。

3.设置信号量。设置需要的信号量，并根据题目条件确定信号量初值。（互斥信号量初值一般为1，同步信号量的初始值要看对应资源的初始值是多少）

semaphore mutex=1；//互斥信号量，实现对缓冲区的互斥访问
semaphore empty=n；//同步信号量，表示空闲缓冲区的数量
semaphore full=0；	//同步信号量，表示产品的数量，也即非空缓冲区的数量

实现

多生产者-多消费者

生产者生产的不是一类东西，消费者要消费的也不是一类东西。

桌子上有一只盘子，每次只能向其中放入一个水果。爸爸专向盘子中放苹果，妈妈专向盘子中放橘子，儿子专等着吃盘子中的橘子，女儿专等着吃盘子中的苹果。只有盘子空时，爸爸或妈妈才可向盘子中放一个水果。仅当盘子中有自己需要的水果时，儿子或女儿可以从盘子中取出水果。

1.关系分析。找出题目中描述的各个进程，分析它们之间的同步、互斥关系。

互斥关系：
对缓冲区（盘子）的访问要互斥地进行同步关系（一前一后）：

• 父亲将苹果放入盘子后，女儿才能取苹果
• 母亲将橘子放入盘子后，儿子才能取橘子
• 只有盘子为空时，父亲或母亲才能放入水果

2.整理思路。根据各进程的操作流程确定P、V操作的大致顺序。

分析：
刚开始，儿子、女儿进程即使上处理机运行也会被阻塞。如果刚开始是父亲进程先上处理机运行，则：
父亲P（plate），可以访问盘子>母亲P（plate），阻塞等待盘子>父亲放入苹果V（apple），女儿进程被唤醒，其他进程即使运行也都会阻塞，暂时不可能访问临界资源（盘子）>女儿P（apple），访问盘子，V（plate），等待盘子的母亲进程被唤醒〉母亲进程访问盘子（其他进程暂时都无法进入临界区）>……

没有设置mutex变量，因为缓冲区为1,。若盘子的容量为2时，需要使用互斥信号量mutex。

正确的分析方法应该从“事件”的角度来考虑，我们可以把上述四对“进程行为的前后关系”抽象为一对“事件的前后关系”
盘子变空事件〉放入水果事件。“盘子变空事件”既可由儿子引发，也可由女儿引发；“放水果事件”
既可能是父亲执行，也可能是母亲执行。这样的话，就可以用一个同步信号量解决问题了