计算机操作系统_进程间互斥与同步

进程间互斥与同步

实验内容：

编写算法，实现进程间对临界资源的互斥访问以及进程间的同步关系。

实验要求：

1、要求进程互斥使用文本文件；

2、假定文本文件txt1最大可写入30个字符；

3、写满后复制进程将文本文件的内容复制到另一个文本文件txt2中（无长度限制）。

4、复制进程复制完毕写入进程可再重新写入，重复执行3，4，直到给出停止命令。

5、实现进程间的同步和互斥。

代码：

#include

#include//stdio.h

#include//函数库

#include//linux/unix的系统调用

#include//信号量

#include

using namespace std;

typedef union _semnu{

int val;

struct semid_ds *buf;

ushort *array;

}semun;

//v操作

void v(int &sem_id)

{

struct sembuf sem_b;

sem_b.sem_num=0;

sem_b.sem_op=1;

sem_b.sem_flg=SEM_UNDO;

if(semop(sem_id,&sem_b,1)==-1)

{

cout<<"error"<

exit(0);

}

}

//p操作

void p(int &sem_id)

{

struct sembuf sem_b;

sem_b.sem_num=0;

sem_b.sem_op=-1;

sem_b.sem_flg=SEM_UNDO;

if(semop(sem_id,&sem_b,1)==-1)

{

cout<<"error"<

exit(0);

}

}

//设置信号量初值

void set(int sem_id,int val=1)

{

semun sem_un;

sem_un.val=val;

if(semctl(sem_id,0,SETVAL,sem_un)==-1)

{

if(errno==EEXIST)

cout<<"exist"<

cout<<"set"<

exit(0);

}

}

void del(int sem_id)

{

semun sem_un;

if(semctl(sem_id,0,IPC_RMID,sem_un)==-1)

cout<<"error"<

}

int main()

{

//互斥量

int sem_mutex=semget((key_t)8888,1,IPC_CREAT);

set(sem_mutexk,1);

int sem_full=semget((key_t)1234,1,IPC_CREAT);

cout<

//set semaphore full

set(sem_full,0);

int sem_empty=semget((key_t)1235,1,IPC_CREAT);

cout<

//set semaphore emtpy

set(sem_empty,1);

FILE *fp1=fopen("./txt1","w");

FILE *fp2=fopen("./txt1","r");

FILE *fp3=fopen("./txt2","w");

pid_t id=fork();

if(id>0)//parent

{

//produce

//p(empty)

//

//v(full)

for(int i=0;i<5;i++)

{

p(sem_empty);

p(sem_mutex);//锁定临界区

cout<<"writing... "<

fseek(fp1,0,SEEK_SET);

fputs("QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM1234",fp1); fflush(fp1);

sleep(1);

cout<<"write done"<

v(sem_mutex);

v(sem_full);

}

fclose(fp1);

cout<<"txt2:"<

system("cat txt2 \n");

}else if(id==0)

{

//consume

//p(full)

//

//v(empty)

char buf[32];

buf[31]='\0';

fill(buf,buf+20,0);

for(int i=0;i<5;i++)

{

p(sem_full);

p(sem_mutex);//锁定临界区

cout<<"reading... "<

fseek(fp2,0,SEEK_SET);

fgets(buf,30,fp2);

fputs(buf,fp3);

fflush(fp3); //由于缓冲方式的影响，30个字符不会立刻读取到buf 中，需要fflush

cout<

cout<<"read done"<

cout<

sleep(1);

v(sem_mutex);

v(sem_empty);

}

fclose(fp2);

fclose(fp3);

exit(0);

}else//error

{

cout<<"创建子进程失败!"<

exit(0);

}

// del(sem_full);

// del(sem_empty);

return0;

}

输出结果：

//注意要以root用户运行程序

196608

229377

writing 0

write done

reading 0

QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM123