semaphore_producer_consumer.c 4.4 KB
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/*
 * 程序清单:生产者消费者例子
 *
 * 这个例子中将创建两个线程用于实现生产者消费者问题
 */
#include <rtthread.h>
#include "tc_comm.h"

/* 定义最大5个元素能够被产生 */
#define MAXSEM 5

/* 用于放置生产的整数数组 */
rt_uint32_t array[MAXSEM];
/* 指向生产者、消费者在array数组中的读写位置 */
static rt_uint32_t set, get;

/* 指向线程控制块的指针 */
static rt_thread_t producer_tid = RT_NULL;
static rt_thread_t consumer_tid = RT_NULL;

struct rt_semaphore sem_lock;
struct rt_semaphore sem_empty, sem_full;

/* 生成者线程入口 */
void producer_thread_entry(void* parameter)
{
G
Grissiom 已提交
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    int cnt = 0;

    /* 运行100次 */
    while( cnt < 100)
    {
        /* 获取一个空位 */
        rt_sem_take(&sem_empty, RT_WAITING_FOREVER);

        /* 修改array内容,上锁 */
        rt_sem_take(&sem_lock, RT_WAITING_FOREVER);
        array[set%MAXSEM] = cnt + 1;
        rt_kprintf("the producer generates a number: %d\n", array[set%MAXSEM]);
        set++;
        rt_sem_release(&sem_lock);

        /* 发布一个满位 */
        rt_sem_release(&sem_full);
        cnt++;

        /* 暂停一段时间 */
        rt_thread_delay(50);
    }

    rt_kprintf("the producer exit!\n");
B
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}

/* 消费者线程入口 */
void consumer_thread_entry(void* parameter)
{
G
Grissiom 已提交
56 57
    rt_uint32_t no;
    rt_uint32_t sum;
B
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58

G
Grissiom 已提交
59 60
    /* 第n个线程,由入口参数传进来 */
    no = (rt_uint32_t)parameter;
B
Bernard Xiong 已提交
61

G
Grissiom 已提交
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    while(1)
    {
        /* 获取一个满位 */
        rt_sem_take(&sem_full, RT_WAITING_FOREVER);
B
Bernard Xiong 已提交
66

G
Grissiom 已提交
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        /* 临界区,上锁进行操作 */
        rt_sem_take(&sem_lock, RT_WAITING_FOREVER);
        sum += array[get%MAXSEM];
        rt_kprintf("the consumer[%d] get a number: %d\n", no, array[get%MAXSEM] );
        get++;
        rt_sem_release(&sem_lock);
B
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G
Grissiom 已提交
74 75
        /* 释放一个空位 */
        rt_sem_release(&sem_empty);
B
Bernard Xiong 已提交
76

G
Grissiom 已提交
77 78
        /* 生产者生产到100个数目,停止,消费者线程相应停止 */
        if (get == 100) break;
B
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G
Grissiom 已提交
80 81 82
        /* 暂停一小会时间 */
        rt_thread_delay(10);
    }
B
Bernard Xiong 已提交
83

G
Grissiom 已提交
84 85
    rt_kprintf("the consumer[%d] sum is %d \n ", no, sum);
    rt_kprintf("the consumer[%d] exit!\n");
B
Bernard Xiong 已提交
86 87 88 89
}

int semaphore_producer_consumer_init()
{
G
Grissiom 已提交
90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113
    /* 初始化3个信号量 */
    rt_sem_init(&sem_lock , "lock",     1,      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);

    /* 创建线程1 */
    producer_tid = rt_thread_create("producer",
                                    producer_thread_entry, RT_NULL, /* 线程入口是producer_thread_entry, 入口参数是RT_NULL */
                                    THREAD_STACK_SIZE, THREAD_PRIORITY - 1, THREAD_TIMESLICE);
    if (producer_tid != RT_NULL)
        rt_thread_startup(producer_tid);
    else
        tc_stat(TC_STAT_END | TC_STAT_FAILED);

    /* 创建线程2 */
    consumer_tid = rt_thread_create("consumer",
                                    consumer_thread_entry, RT_NULL, /* 线程入口是consumer_thread_entry, 入口参数是RT_NULL */
                                    THREAD_STACK_SIZE, THREAD_PRIORITY + 1, THREAD_TIMESLICE);
    if (consumer_tid != RT_NULL)
        rt_thread_startup(consumer_tid);
    else
        tc_stat(TC_STAT_END | TC_STAT_FAILED);

    return 0;
B
Bernard Xiong 已提交
114 115 116 117 118
}

#ifdef RT_USING_TC
static void _tc_cleanup()
{
G
Grissiom 已提交
119 120
    /* 调度器上锁,上锁后,将不再切换到其他线程,仅响应中断 */
    rt_enter_critical();
B
Bernard Xiong 已提交
121

G
Grissiom 已提交
122 123 124
    rt_sem_detach(&sem_lock);
    rt_sem_detach(&sem_empty);
    rt_sem_detach(&sem_full);
G
Grissiom 已提交
125

G
Grissiom 已提交
126 127 128 129 130
    /* 删除线程 */
    if (producer_tid != RT_NULL && producer_tid->stat != RT_THREAD_CLOSE)
        rt_thread_delete(producer_tid);
    if (consumer_tid != RT_NULL && consumer_tid->stat != RT_THREAD_CLOSE)
        rt_thread_delete(consumer_tid);
B
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131

G
Grissiom 已提交
132 133
    /* 调度器解锁 */
    rt_exit_critical();
B
Bernard Xiong 已提交
134

G
Grissiom 已提交
135 136
    /* 设置TestCase状态 */
    tc_done(TC_STAT_PASSED);
B
Bernard Xiong 已提交
137 138 139 140
}

int _tc_semaphore_producer_consumer()
{
G
Grissiom 已提交
141 142 143
    /* 设置TestCase清理回调函数 */
    tc_cleanup(_tc_cleanup);
    semaphore_producer_consumer_init();
B
Bernard Xiong 已提交
144

G
Grissiom 已提交
145 146
    /* 返回TestCase运行的最长时间 */
    return 100;
B
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147 148 149 150 151 152 153
}
/* 输出函数命令到finsh shell中 */
FINSH_FUNCTION_EXPORT(_tc_semaphore_producer_consumer, producer and consumer example);
#else
/* 用户应用入口 */
int rt_application_init()
{
G
Grissiom 已提交
154
    semaphore_producer_consumer_init();
B
Bernard Xiong 已提交
155

G
Grissiom 已提交
156
    return 0;
B
Bernard Xiong 已提交
157 158
}
#endif