每当给学生讲起操作系统中的并发，学生总会以疑惑的神情思考这个貌似陌生的问题。因为从C语言一路走来，程序的执行铁定了是一条一条顺序执行的，即使我们要解决的问题并非线性，但在串行化的世界，我们一定要把复杂的问题拉扯成线性。于是乎，串行执行成为理所当然，而并发成为突发而出的概念。可是，回到现实世界看看，并发才是常态。在商品经济的大潮中，有谁告诉该哪些厂家生成多少手机，又有谁告诉多少购买者购何种手机？经济危机又是怎样发生的？计划经济起到怎样的杠杆作用？如此一系列的问题，似乎是社会问题，实际上何尝不是计算机系统中的问题。在操作系统的教科书中，生产者-消费者的经典实例总会粉墨登场，但一般也只是把它作为考试的拦路虎并不与现实实际做过多的联系。而实际上，所谓模型，它抽象了若干种现实实例，反过来说，把这一模型推而广之，可以应用到若干种场合。
口头上说说这样的模型并非难事，但落实到代码才算从云端踏入大地。好在，每次当我说完云端的概念，有学生总会把它变为代码放在自己的博客上供大家分享。在此，我也从他的博客上搬来用内核线程实现的生产者-消费者模型： ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
在IPC系列文章当中，利用信号量集实现的是用户态下生产者-消费者模型的模型。本文以内核模块的方式，通过创建内核线程来为大家演示内核态下的生产者消费者模型。本模型属于np-nc-nb，即多个生产者多个消费者多个缓冲区。
在加载函数中，完成一些初始化的工作，并分别创建了5个生产者线程和消费者线程。kernel_thread函数的第一个参数是所所创建线程要做的动作；通过第二个参数传递i变量。
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01
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static int __init np_nc_init(void)
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02
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{
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05
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printk("np_nc module is
working..\n");
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06
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in=out=0;
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07
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cflag=0;
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08
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init_MUTEX(&mutex);
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09
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sema_init(&s1,BUF_NUM);
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10
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sema_init(&s2,0);
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15
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kernel_thread(productor_thread,&(index[i]),CLONE_KERNEL);
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16
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kernel_thread(consumer_thread,&(index[i]),CLONE_KERNEL);
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在生产者函数中，PNUM是每个生产者要生产货物的数量。语句buf[in]=i*100+(PNUM-p_num+1)即是产生货物的过程。
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01
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int productor_thread(void *p)
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02
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{
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03
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int i=*(int *)p;
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04
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int p_num=PNUM;
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07
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{
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08
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if((s1.count)<=0)
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09
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{
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10
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printk("[producer
%d,%d]:I will be waiting for producting..\n",i,s1.count);
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13
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down(&mutex);
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14
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buf[in]=i*100+(PNUM-p_num+1);
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15
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printk("[producer
%d,%d]:I producted a goods \"%d\" to
buf[%d]..\n",i,s1.count,buf[in],in);
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16
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in=(in+1)%BUF_NUM;
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17
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up(&mutex);
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18
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up(&s2);
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在消费者函数中，通过一个全局变量CNUM来控制消费者总共的消费次数。
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01
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int consumer_thread(void *p)
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02
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{
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03
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int i=*(int *)p;
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04
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int goods;
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07
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{
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08
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if((s2.count)<=0)
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09
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{
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10
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printk("[consumer
%d,%d]:I will be waiting for goods..\n",i,s2.count);
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13
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down(&mutex);
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14
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goods=buf[out];
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15
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printk("[consumer
%d,%d]:I consumed a goods \"%d\" from
buf[%d]..\n",i,s2.count,goods,(out%BUF_NUM));
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out=(out+1)%BUF_NUM;
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17
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up(&mutex);
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18
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up(&s1);
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更多内容参看他的博客：http://www.edsionte.com/
本文内容由 陈莉君 提供 | 
