PA中的生产者和消费者
问题描述
生产者—消费者问题是相互合作的线程关系的一种抽象，例如在数据组包时，DSP，FPGA线程是生产者，打包线程是消费者；而在数据显示时，则打包线程是生产者，显示线程是消费者。因此该问题有很大的代表性及实用价值。
下面我们就以PA8000中的数据组包过程中遇到的生产者—消费者问题简单介绍这个多线程同步问题。下图是三个线程之间的关系：
1、DSP线程
从DSP共享内存区读取数据分包放入仓库，如果缓冲区满则等待。
2、 FPGA线程
从FPGA共享内存区读取数据分包放入仓库，如果缓冲区满则等待。
3、数据打包线程
从缓冲区中取出分包，根据同步ID组装成一个完整包，如果缓冲区空则等待。
解决方法
假定在生产者和消费者之间的公用缓冲池中，具有n个缓冲区，这时可以使用互斥信号量mutex实现诸线程对缓冲池的互斥使用；利用计数信号量empty和full分别表示缓冲池中空缓冲区和满缓冲区的数量。又假定这些生产者和消费者相互等效，只要缓冲池未满，生产者便可将数据分包送入缓冲池；只要缓冲池未空，消费者便可从缓冲池中取走一个分包，对生产者—消费者问题解决方案可描述如下图：
在生产者—消费者问题中应注意：首先，在每个线程中用于实现互斥的wait(mutex)和signal(mutex)必须成对地出现；其次，对计数信号量empty和full的wait和signal操作，同样需要成对地出现，但他们分别处于不同的线程中。例如wait(empty)在DSP线程中，而signal(empty)则在数据打包线程中，DSP线程若因wait(empty)而阻塞，则以后将由数据打包线程将它唤醒；最后，在每个线程中的多个wait操作顺序不能颠倒，应先执行对计数信号量的wait操作，然后再执行对互斥信号量的wait操作，否则可能引起线程死锁。
