操作系统实验报告(进程间的共享存贮区和信号量通信)

case -1:
perror("fork()");
exit(0);
case 0:
do_child_loop(sem_set_id,FILE_NAME);
exit(0);
default:break;
}
}
for(i = 0;i<10;i++){
int child_status;
wait(&child_status);
}
printf("main is done");
fflush(stdout);
return 0;
}
运行结果：
二、共享主存段机制
共享主存段为进程提供了直接通过主存进行通信的有效手段，不像消息缓存机制那样需要系统提供缓存，也不像pipe机制那样需要事先建立一个特殊文件，而是有通信双方直接访问某些共享虚拟存储器空间。

在系统V中，系统管理一组共享主存段控制块。

通信进程在使用共享主存段以前，首先提出申请，系统为止分配存储空间并返回共享主存段标识号。

一个共享段建立后，进程把它被附加到自己的虚拟存储空间中。

一个进程可以附加多个共享主存段。

一个主存段一旦被附加到进程的虚拟机空间后，对它的访问以其他虚拟机的访问完全相同。

但为了保证共享主存段数据完整性，通信的进程之间要互斥的进行访问。

当通信进程不再需要该共享主存段时，可使用命令将其与进程分离，从而使其进程的虚空间删除。

为了理解进程通过共享主存段的通信过程，下面举例，一个是进程向共享段写信息的例子：一个是进行从共享段读信息的例子。

代码如下：
四、实验过程与分析
一、信号量机制
在第一个例子的程序中创建了5个并发子进程，互斥地对文件进行写操作，将自己的进程号写到文件中去，信号量的初值为1，当地一个进程执行update_file函数时首先将信号量值-1，（相当于P操作）致使其它进程等待无法操作文件，直到其结束后，将其值变为1后（相当于V操作），其它进程并发竞争对文件的写操作，并将自己的pid 写入文件中。

在linux中信号量机制的执行既步骤如下所示：
（1）信号量的定义：
struct semaphore {
spinlock_t lock;
unsigned int count;
struct list_head wait_list;
};
在linux中，信号量用上述结构体表示，我们可以通过该结构体定义一个信号量。

（2）信号量的初始化：
可用void sema_init(struct semaphore *sem, int val);直接创建，其中val为信号量初值。

也可以用两个宏来定义和初始化信号量的值为1或0：
DECLARE_MUTEX(name) : 定义信号量name并初始化为1
DECLARE_MUTEX_LOCKED(name) : 定义信号量name并初始化为0
还可以用下面的函数初始化：
void init_MUTEX(struct semaphore *sem); //初始化信号量的值为1
void init_MUTEX_LOCKED(struct semaphore *sem); //初始化信号量的值为0 （3）信号量的原子操作：
p操作：
* void down(struct semaphore *sem); //用来获取信号量，如果信号量值大于或等于0，获取
信号量，否则进入睡眠状态，睡眠状态不可唤醒
* void down_interruptible(struct semephore *sem); //用来获取信号量，如果。