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- 涉及内容：
- 2020/10/30
- 识记生产者与消费者特征：
- 1. 具有容器
- 2. 生产者会使容器容量变小（将数据存放到容器中，使得容器容量变小）
- 3. 消费者会使容器容量变大（将容器中的数据取出来，使得容器容量变大）
经典问题
题目如下：
有两个进程：生产者进程和消费者进程共享一个初始为空、固定大小为 n 缓冲区，只有缓冲区没满时，生产者才能把消息放入到缓冲区，
否则必须等待。同时，只有缓冲区不空时，消费者才能从中取出消息，否则必须等待。由于缓冲区是临界资源，它只允许一个生产者放入消息，
或者一个消费者从中取出消息。
- 应该了解内容：
- 适用条件：进程间共享一个临界资源，共享多个的话可能会产生死锁问题
- 同步关系：进程之间存在依赖关系，即一个进程的执行需要依赖与其他进程的消息或者信号，从而唤醒该进程
- 互斥关系：进程之间共享资源，但同一时刻只能有一个进程能够获取到资源，其他进程则需等待
- p : 表示申请一个资源
- v : 表示释放一个资源
- 记录型信号量：各进程之间共享一个临界资源，当需要访问多个临界资源的时候，可能会引起死锁问题
- 析：生产者和消费者对于缓冲区的访问属于互斥关系，即缓冲区一次只能有一个进程在访问。同时，必须在生产者放入消息之后，
消费者才能取出消息，彼此之间存在依赖关系，所以，两者也属于同步关系。
- 思路流程：
producer:
1. 先要有一个消息
2. 判断缓冲区是否还有剩余空间 p(empty)
3. 判断缓冲区是否被占用，空闲则进，被占用则等待 p(mutex)
4. 空闲情况下，将消息放入缓冲区
5. 离开缓冲区，并且释放互斥信号量 v(mutex)
6. 缓冲区被中占用空间 + 1 v(full)
7. 注意点：2，3步骤顺序不能调换，不然可能陷入阻塞状态
consumer:
1. 判断是否有消息可取，即看缓冲区是否有空间被占用 p(full)
2. 判断缓冲区是否被占用，空闲则进，被占用则等待 p(mutex)
3. 空闲情况下，将消息从缓冲区中取出
4. 离开缓冲区，并且释放互斥信号量 v(mutex)
5. 缓冲区空闲空间 +1 v(empty)
6. 使用该消息
7. 注意点：1，2步骤顺序不能调换，不然可能陷入阻塞状态
新补充：上面的思路是过程，"判断"是为了理解，并非体现在代码中，属于学习弯路
新理解：在写一个进程时，不必过多地考虑另一个进程，只专注于当前进程要完成的任务即可
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- 参数说明：
- mutex:互斥信号量，表示当前缓冲区状态，mutex = 1 即为缓冲区未被占用
- empty:缓冲区容量信号量，表示当前缓冲区内空余的空间，初始值 empty = n ，表示当前缓冲区还有 n 个空余空间
- full:缓冲区容量信号量，表示当前缓冲区内已被占用的空间，初始值 full = 0 ，表示当前缓冲区尚未存放消息
- buffer:缓冲区
semaphore mutex = 1 , empty = n , full = 0;
producer（）{
while(1) {
producer an item in nextc;
p(empty);
p(mutex);
put nextc to buffer;
v(mutex);
v(full);
}
}
consumer () {
while(1) {
p(full);
p(mutex);
take an item from buffer;
v(mutex);
v(empty);
consume the item;
}
}
to be continued...
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不断修正，不断笔记，能力有限，若有不妥之处，望不吝指教。
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