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第12天：生产者-消费者问题 [15天rt-thread入门学习]

发布于 2018-06-04 21:34:36 浏览：1638 订阅该版

* 本帖最后由 wolfgang2018 于 2018-6-4 22:17 编辑 *

1、	使用互斥量替换sem_lock,查看程序运行结果
用互斥量替换sem_lock后程序结果是一样的：
sem_lock的运行结果：
![01.jpg](/uploads/201806/04/212322dbacpyqo3q5evaea.jpg)

![02.jpg](/uploads/201806/04/212331cxli7nljrzwnl7cn.jpg)

这里修改一个bug:
问题是在第二次运行生产者消费者程序的时候，get值还在累加，会造成消费者进程始终挂起；在break前，或者线程退出前需要将get清零。
```
........
/* 生产者生产到10个数目，停止，消费者线程相应停止 */
if (get == 10) {
get=0;break;
}
..............
```

至于运行结果中：
the consumer[32] exit! 与 the consumer[10] exit!
rt_kprintf("the consumer[%d] exit! "); 有关数值不一样属于正常情况

修改为互斥量的代码如下：

```
/* 使用互斥机制 生产消费者*/
/* 指向线程控制块的指针 */
static rt_thread_t producer_tid_mux = RT_NULL;
static rt_thread_t consumer_tid_mux = RT_NULL;
struct rt_mutex mutex_lock;

/* 生成者线程入口 */
void producer_thread_entry_mut(void *parameter){
 int cnt = 0;
 while (cnt < 10) {
 rt_sem_take(&sem_empty, RT_WAITING_FOREVER);
 rt_mutex_take(&mutex_lock, RT_WAITING_FOREVER);
 array[set % MAXSEM]= cnt + 1;
 rt_kprintf("the producer_mutex generates a number: %d ", array[set % MAXSEM]);
 rt_sem_release(&sem_full); /* 发布一个满位 */
 set++;
 rt_mutex_release(&mutex_lock);
 cnt++;		
	
 /* 暂停一段时间 */
 rt_thread_delay(50);
 }
 rt_kprintf("the producer exit! ");
}

/* 消费者线程入口 */
void consumer_thread_entry_mut(void *parameter){
 rt_uint32_t no;
 rt_uint32_t sum=0;
 
 /* 第n个线程，由入口参数传进来 */
 no = (rt_uint32_t)parameter;
 while (1) {
 rt_sem_take(&sem_full, RT_WAITING_FOREVER);
 rt_mutex_take(&mutex_lock, RT_WAITING_FOREVER);
 sum += array[get % MAXSEM];
 rt_kprintf("the consumer[%d] get a number: %d ", (get % MAXSEM), array[get % MAXSEM]);
 get++;
 rt_sem_release(&sem_empty); /* 释放一个空位 */
 rt_mutex_release(&mutex_lock);
 /* 暂停一小会时间 */
 /* 生产者生产到10个数目，停止，消费者线程相应停止 */
 if (get == 10) {
	 get=0;break;
 }
 }
 rt_kprintf("the consumer[%d] sum is %d ", no, sum);
 rt_kprintf("the consumer[%d] exit! ");
}

/* 使用互斥机制 生产消费者*/
/* 指向线程控制块的指针 */
static rt_thread_t producer_tid_mux = RT_NULL;
static rt_thread_t consumer_tid_mux = RT_NULL;
struct rt_mutex mutex_lock;

int mutex_producer_consumer_init(){
 rt_err_t result;
 result = rt_mutex_init(&mutex_lock, "mut_lock", RT_IPC_FLAG_FIFO);
 rt_sem_init(&sem_empty, "empty", MAXSEM, RT_IPC_FLAG_FIFO);
 rt_sem_init(&sem_full, "full", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);
 if (result != RT_EOK) {
 rt_kprintf("init static \"mut_lock\" failed. ");
 return -1;
 }
 /* 创建线程1 */
 producer_tid_mux = rt_thread_create("prod_mut",
 producer_thread_entry_mut,
 RT_NULL,
 THREAD_STACK_SIZE,
 THREAD_PRIORITY - 1, 
 THREAD_TIMESLICE);
 if (producer_tid_mux != RT_NULL) {
 rt_thread_startup(producer_tid_mux);
 }

/* 创建线程2 */
  consumer_tid_mux = rt_thread_create("cons_mut",
                                   consumer_thread_entry_mut,
                                   RT_NULL, 
                                   THREAD_STACK_SIZE, 
                                   THREAD_PRIORITY + 1,
                                   THREAD_TIMESLICE);
  if (consumer_tid_mux != RT_NULL) {
      rt_thread_startup(consumer_tid_mux);
  }
  return 0;
}

/* 如果设置了RT_SAMPLES_AUTORUN，则加入到初始化线程中自动运行 */
#if defined (RT_SAMPLES_AUTORUN) && defined(RT_USING_COMPONENTS_INIT)
    INIT_APP_EXPORT(semaphore_producer_consumer_init);
    INIT_APP_EXPORT(mutex_producer_consumer_init)
#endif
/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(semaphore_producer_consumer_init, producer_consumer sample);
MSH_CMD_EXPORT(mutex_producer_consumer_init, producer_consumer_mut sample);

```

另外本人还将互斥量修改为临界区方式，结果是一样的，不过这三种方式，临界区、互斥量、信号量都是为保证“get、Set以及释放信号量”时不会被其它线程抢占，而改变了相应的生产、消费控制。三者虽然都能保护各线程能正确执行，但是实现的原理不一样，在增加生产者或消费者后就相关线程调度就会有所差异。

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