Le modèle Producteur - Consommateur

Définition

Le producteur et le consommateur sont deux processus cycliques.

Producteur Consommateur

...
produire(messageP);
déposer(case, messageP);
... ...
retirer(case, messageC);
consommer(messageC);
...

Producteur	Consommateur
... produire(messageP); déposer(case, messageP); ...	... retirer(case, messageC); consommer(messageC); ...

Problèmes : déposer un message alors que le consommateur n'a pas retiré le prédent ou retirer un message alors que le producteur n'a rien déposé.

Solution à une case

On utilise 2 sémaphores plein et vide initialisé à 0 et 1.

plein indique si la case est pleine et vide ...

Producteur Consommateur

P(vide)
produire(messageP);
déposer(case, messageP);
V(plein) P(plein)
retirer(case, messageC);
consommer(messageC);
V(vide)

Producteur	Consommateur
P(vide) produire(messageP); déposer(case, messageP); V(plein)	P(plein) retirer(case, messageC); consommer(messageC); V(vide)

Amélioration :

Producteur Consommateur

produire(messageP);
P(vide)
déposer(case, messageP);
V(plein) P(plein)
retirer(case, messageC);
V(vide)
consommer(messageC);

Producteur	Consommateur
produire(messageP); P(vide) déposer(case, messageP); V(plein)	P(plein) retirer(case, messageC); V(vide) consommer(messageC);

Solution à n cases

Hypothèse : tampon à n cases.

Il faut gérer le tampon. C'est-à-dire :

si le tampon est vide, le consommateur ne peut rien retirer ;
si le tampon est plein, le producteur ne peut rien déposer ;
le tampon est circulaire, il faut empêcher que les indices tête et queue se chevauchent.

On utilise 2 sémaphores plein et vide initialisé à 0 et n.

Les indices tête et queue sont initialisés à 0.

plein indique le nombre de cases pleines et vide ...

Producteur Consommateur

produire(messageP);
P(vide);
tampon[tête] = messageP;
tête = (tête + 1) mod n;
V(plein); P(plein);
messageC = tampon[queue];
queue = (queue + 1) mod n;
V(vide);
consommer(messageC);

Producteur	Consommateur
produire(messageP); P(vide); tampon[tête] = messageP; tête = (tête + 1) mod n; V(plein);	P(plein); messageC = tampon[queue]; queue = (queue + 1) mod n; V(vide); consommer(messageC);

Solution à p producteurs et c consommateurs

Hypothèses :

tampon à n cases ;
p producteurs (e.g. utilisateurs déposant des requètes d'impression) ;
c consommateurs (e.g. spool d'imprimantes banalisées).

Il faut protéger l'utilisation des indices.

On utilise 2 sémaphores mutexprod et mutexcons d'exclusion mutuelle initialisés à 1.

Producteur Consommateur

produire(messageP);
P(vide);
P(mutexprod);
tampon[tête] = messageP;
tête = (tête + 1) mod n;
V(mutexprod);
V(plein); P(plein);
P(mutexcons);
messageC = tampon[queue];
queue = (queue + 1) mod n;
V(mutexcons);
V(vide);
consommer(messageC);

Producteur	Consommateur
produire(messageP); P(vide); P(mutexprod); tampon[tête] = messageP; tête = (tête + 1) mod n; V(mutexprod); V(plein);	P(plein); P(mutexcons); messageC = tampon[queue]; queue = (queue + 1) mod n; V(mutexcons); V(vide); consommer(messageC);

Retour au sommaire.