生产者-消费者问题

问题描述：有一群生产者进程在不断生产产品，而另一群消费者进程在不断消费生产出的产品；为了了解生产和消费速度不匹配的矛盾，在生产者和消费者进程之间设置了一个具有n个缓冲区的缓冲池；生产者进程不断将它生产出的产品投放到缓冲区中，每次投放的产品占满一个缓冲区，消费者进程不断冲缓冲区中取走产品去消费，一次取出一个缓冲区的产品；尽管生产者进程和消费者进程以异步方式运行，但它们之间必须保持同步，既不允许消费者进程到一个空缓冲池中取产品，但不允许生产者进程将产品投放到一个已装满产品的缓冲池。
用一个具有n个消费元素的环状数组来模拟池，每个数组元素模拟一个缓冲区。缓冲池是临界资源，每个进程必须以互斥方式使用缓冲区。
某一个中解决方法时：设置3个信号量mutex、empty、full；mutex是互斥信号量，初值为1，用来实现诸进程以互斥方式使用缓冲区；empty是资源信号量（即表示某种资源当前可用的数量），用来表示缓冲池中当前空缓冲区的数量，其初值为n；full也是资源信号量，用来表示缓冲池中当前满缓冲区的数量，其初值为0.生产者-消费者问题的解决方案描述如下：

item B[n];
semaphore mutex,empty,full;
mutex.value=1;empty.value=n;full.value=0;
int in=0;
int out=0;
item product;

cdbegin    //里面的进程可以并发执行
process producer_i()
{
    while(1)
    {
        product=produce();//生产产品
        P(empty);
        P(mutex);
        B[in]=product;
        in=(in+1)%n;
        V(mutex);
        V(full);
    }
}
process consumer_i()
{
    while(1)
    {
        P(full);
        P(mutex);
        product=B[out];
        out=(out+1)%n;
        V(mutex);
        V(empty);
        consume();//消费产品
    }
}

coend

概念图：