实践1:信号量实现进程互斥

父子进程执行流程如下:

父进程

子进程

P

P

O(print)

X(print)

sleep

sleep

O(print)

X(print)

V

V

sleep

sleep

从图中可以看出, O或X总是成对出现的, 要么两个O, 要么两个X;

/**P,V原语实现父子进程互斥使用终端**/
// 程序代码
int main(int argc,char *argv[])
{
    int semid = sem_create(IPC_PRIVATE);
    sem_setval(semid, 1);
    int count = 10;

    pid_t pid = fork();
    if (pid == -1)
        err_exit("fork error");
    else if (pid > 0)   //子进程
    {
        srand(getpid());
        while (count --)
        {
            sem_P(semid);
            //临界区开始
            cout << 'X';
            fflush(stdout); //一定要加上ffflush, 因为中断是行缓冲的
            sleep(rand()%3);
            cout << 'X';
            fflush(stdout);
            //临界区结束
            sem_V(semid);
            sleep(rand()%3);
        }
    }
    else                //父进程
    {
        srand(getpid());
        while (count --)
        {
            sem_P(semid);
            //临界区开始
            cout << 'O';
            fflush(stdout);
            sleep(rand()%3);
            cout << 'O';
            fflush(stdout);
            //临界区结束
            sem_V(semid);
            sleep(rand()%3);
        }
        wait(NULL);
        sem_delete(semid);
    }

    return 0;
}

实践2: 信号量集解决哲学家进餐问题

假设有五位哲学家围坐在一张圆形餐桌旁,做以下两件事情之一:吃饭,或者思考。吃东西的时候,他们就停止思考,思考的时候也停止吃东西。每两个哲学家之间有一只餐叉。因为用一只餐叉很难吃饭,所以假设哲学家必须用两只餐叉吃东西, 而且他们只能使用自己左右手边的那两只餐叉。

/**
解决的方法采用的是: 只有左右两个刀叉都能够使用时,才拿起两个刀叉
实现了有死锁和无死锁的两种形式的wait_2fork(见下)
**/

int semid;
//没有死锁的wait
void wait_2fork(unsigned short no)
{
    unsigned short left = no;
    unsigned short right = (no+1)%5;
    struct sembuf sops[2] = {{left, -1, 0}, {right, -1, 0}};
    //同时获取左右两把刀叉
    if (semop(semid, sops, 2) == -1)
        err_exit("wait_2fork error");
}
/*
//有死锁的wait
void wait_2fork(unsigned short no)
{
    unsigned short left = no;
    unsigned short right = (no+1)%5;
    struct sembuf sops = {left, -1, 0};
    //获取左边的刀叉
    if (semop(semid, &sops, 1) == -1)
        err_exit("wait_2fork error");
    sleep(4);   //沉睡几秒, 加速死锁的产生
    sops.sem_num = right;
    //获取右边的刀叉
    if (semop(semid, &sops, 1) == -1)
        err_exit("wait_2fork error");
}
*/
//释放两把刀叉
void signal_2fork(unsigned short no)
{
    unsigned short left = no;
    unsigned short right = (no+1)%5;
    struct sembuf sops[2] = {{left, 1, 0}, {right, 1, 0}};
    if (semop(semid, sops, 2) == -1)
        err_exit("signal_2fork error");
}
//哲学家
void philosopher(unsigned short no)
{
    srand(time(NULL));
    while (true)
    {
        cout << no << " is thinking" << endl;
        sleep(rand()%5+1);
        cout << no << " is hunger" << endl;
        wait_2fork(no); //获取两把刀叉
        //进餐
        cout << "++ " << no << " is eating" << endl;
        sleep(rand()%5+1);
        signal_2fork(no);//释放两把刀叉
    }
}
int main()
{
    // 创建一个信号量集: 里面包含5个信号量
    semid = semget(IPC_PRIVATE, 5, IPC_CREAT|0666);
    if (semid == -1)
        err_exit("semget error");

    //将每个信号量都设初值为1
    union semun su;
    su.val = 1;
    for (int i = 0; i < 5; ++i)
        if (semctl(semid, i, SETVAL, su) == -1)
            err_exit("semctl SETVAL error");

    //创建四个子进程, 将每个进程的编号设定为no
    pid_t pid;
    unsigned short no = 0;
    for (unsigned short i = 0; i < 4; ++i)
    {
        pid = fork();
        if (pid == -1)
            err_exit("fork error");
        else if (pid == 0)
        {
            no = i+1;
            break;
        }
    }

    // 最后五个进程(4个子进程+1个父进程)都会汇集到此处,
    // 每个进程代表着一个哲学家,编号no: 0~4
    philosopher(no);

    return 0;
}

Linux IPC实践(12) --System V信号量(2)的更多相关文章

  1. Linux IPC实践(11) --System V信号量(1)

    信号量API #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/sem.h> int semget ...

  2. Linux IPC实践(9) --System V共享内存

    共享内存API #include <sys/ipc.h> #include <sys/shm.h> int shmget(key_t key, size_t size, int ...

  3. Linux IPC实践(6) --System V消息队列(3)

    消息队列综合案例 消息队列实现回射客户/服务器   server进程接收时, 指定msgtyp为0, 从队首不断接收消息 server进程发送时, 将mtype指定为接收到的client进程的pid ...

  4. Linux IPC实践(13) --System V IPC综合实践

    实践:实现一个先进先出的共享内存shmfifo 使用消息队列即可实现消息的先进先出(FIFO), 但是使用共享内存实现消息的先进先出则更加快速; 我们首先完成C语言版本的shmfifo(基于过程调用) ...

  5. Linux IPC实践(4) --System V消息队列(1)

    消息队列概述 消息队列提供了一个从一个进程向另外一个进程发送一块数据的方法(仅局限于本机); 每个数据块都被认为是有一个类型,接收者进程接收的数据块可以有不同的类型值. 消息队列也有管道一样的不足:  ...

  6. Linux IPC实践(5) --System V消息队列(2)

    消息发送/接收API msgsnd函数 int msgsnd(int msqid, const void *msgp, size_t msgsz, int msgflg); 参数 msgid: 由ms ...

  7. linux网络编程之system v信号量(一)

    今天起,学习信号量相关的知识,下面开始: 关于信号量,在前面已经介绍过了,这里回顾一下: 通过上面的描述,很容易就能想到信号量的一上数据结构: 下面再来回顾一下P.V原语: 所谓的原语就是指这段代码是 ...

  8. linux网络编程之system v信号量(二)

    今天迎来元旦假期的最后一天了,过得好快~昨天跟小伙伴们在军都滑雪陪儿爽,虽说上了两回中级道都摔得异常的惨烈,但是在初级道上学习"s"转弯还是有一些小心得,可以在要往高手迈进的前提, ...

  9. Linux中的System V信号量

    在进程同步,并发运行时,保证按序地访问共享资源是十分重要的.因此引入了临界区的概念,一次只能有一个线程进入临界区完成他的指令.而信号量(semaphore)的作用,类似于一个交通信号灯,它负责进程协作 ...

随机推荐

  1. 15. 3Sum(中等)

    Given an array S of n integers, are there elements a, b, c in S such that a + b + c = 0? Find all un ...

  2. 闭关修炼屯题中,期末考完A

    FJUTOJ 1279 #include <cstdio> #include <iostream> #include <algorithm> #include &l ...

  3. ResizeObserver - 元素resize监听API

    Motivation 响应式网站/Web应用程序 根据视口大小调整内容展示方式.这通常通过CSS和media查询来完成.当CSS表现不好我们会使用Javascript. 比如document.addE ...

  4. admin的配置

    当我们访问http://127.0.0.1:8080/admin/时,会出现: 执行命令: 生成同步数据库的脚本:python manage.py makemigrations             ...

  5. Python3 File 方法

    Python3 File(文件) 方法 file 对象使用 open 函数来创建,下表列出了 file 对象常用的函数: 序号 方法及描述 1 file.close() 关闭文件.关闭后文件不能再进行 ...

  6. 将luarocks整合进openresty

    缘由 随着功能需求的深入, openresty领域的包已经不够用了, 需要lua领域本身累积的库, 也就是luarocks. 本文讲解了windows 10桌面和ubuntu server两套系统的方 ...

  7. log4cxx用环境变量设置输出文件名

    log4cxx用环境变量设置输出文件名(金庆的专栏 2016.12)利用环境变量,可以用同一个log4j.xml来配置多个相似进程,输出日志到不同文件.例如多个BaseApp进程使用同一个BaseAp ...

  8. 判断&数学&生活

    作者:黄永刚 初次接触<概率论与数理统计>这门课的时候,脑袋中只有三个词:黑球.白球.袋子,所有的课程内容就是先取,后取,接触一月之后成功的被放趴下了,因此对于这门课程是没有什么好感的,考 ...

  9. Android简易实战教程--第三十五话《音乐播放》

    已经好几天不更新博客了,今天轻松一点模拟个简单的"音乐播放器".1分钟看完~ 整个简单布局,加几个控制按钮: <LinearLayout xmlns:android=&quo ...

  10. 2016年年终CSDN博客总结

    2015年12月1日,结束了4个月的尚观嵌入式培训生涯,经过了几轮重重面试,最终来到了伟易达集团.经过了长达3个月的试用期,正式成为了伟易达集团的助理工程师. 回顾一年来的学习,工作,生活.各种酸甜苦 ...