编程模拟进程间的同步和互斥.doc
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南昌大学实验报告
---（2）编程模拟进程间的同步和互斥
学生姓名： 学 号： 专业班级：
实验类型：□ 验证 □ 综合 ■ 设计 □ 创新 实验日期： 实验成绩：
一、实验目的
通过实验加强对进程同步和互斥的理解，并掌握进程（线程）的创建和调用方法。学会使用信号量解决资源共享问题。学生可以自己选择在Windows或Linux系统下编写。
二. 实验要求
linux操作系统
Windows操作系统
三、主要实验步骤
linux操作系统下的操作步骤：
gedit semaphore.c (编辑程序)
gcc –o semaphore semaphore.c （编译、链接程序）
./semaphore（执行程序）
四、实验内容
1．以下为Linux系统下参考程序，请编译、运行并观察程序的输出，并分析实验结果，写出实验报告。
#includestdio.h
#includestdlib.h
#includeunistd.h
#includetime.h
#includesys/types.h
#includesys/wait.h
#includelinux/sem.h
#define NUM_PROCS 5
#define SEM_ID 250
#define FILE_NAME /tmp/sem_aaa
#define DELAY 4000000
void update_file(int sem_set_id, char *file_path, int number){
struct sembuf sem_op;
FILE *file;
//等待信号量的数值变为非负数，此处设为负值，相当于对信号量进行P操作
sem_op.sem_num=0;
sem_op.sem_op=-1;
sem_op.sem_flg=0;
semop(sem_set_id,sem_op,1);
//写文件，写入的数值是当前进程的进程号
file=fopen(file_path,w);
if(file){//临界区
fprintf(file,%d\n,number);
printf(%d\n,number);
fclose(file);
}
//发送信号，把信号量的数值加1，此处相当于对信号量进行V操作
sem_op.sem_num=0;
sem_op.sem_op=1;
sem_op.sem_flg=0;
semop(sem_set_id,sem_op,1);
}
//子进程写文件
void do_child_loop(int sem_set_id,char *file_name){
pid_t pid=getpid();
int i,j;
for(i=0;i3;i++){
update_file(sem_set_id,file_name,pid);
for(j=0;j4000000;j++);
}
}
int main(int argc,char **argv)
{
int sem_set_id; //信号量集的ID
union semun sem_val; //信号量的数值，用于semctl()
int child_pid;
int i;
int rc;
// 建立信号量集，ID是250，其中只有一个信号量
sem_set_id=semget(SEM_ID,1,IPC_CREAT|0600);
if(sem_set_id==-1){
perror(main: semget);
exit(1);
}
//把第一个信号量的数值设置为1
sem_val.val=1;
rc=semctl(sem_set_id,0,SETVAL,sem_val);
if(rc==-1)
{
perror(main:semctl);
exit(1);
}
//建立一些子进程，使它们可以同时以竞争的方式访问信号量
for(i=0;iNUM_PROCS;i++){
child_pid=fork();
switch(child_pid){
case -1:
perror(fork);
case 0: //子进程
do_child_loop(sem_set_id,FILE_NAME);
exit(0);
default: //父进程接着运行
break;
}
}
//等待子进程结束
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