共享内存+信号量实例-白红宇

共享内存+信号量实例

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发布时间：2019-05-25

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   #include<sys/types.h>  
 #include<linux/sem.h>  
 #include<linux/shm.h>  
 #include<unistd.h>  
 #include<stdio.h>  
 #include<errno.h>  
 #include<time.h>  
 #define MAXSHM 5  //定义缓冲区数组的下标变量个数  
   
 /*        定义3个信号量的内部标识  */  
 int fullid;  
 int emptyid;  
 int mutexid;  
   
 /* 主函数  */  
 int main()  
 {  
 /*  定义2个共享内存的ID  */  
 int arrayid;  
 int getid;  
   
 /*  定义共享内存虚拟地址  */  
 int *array;  
 int *get;  
   
 /* 创建共享内存  */  
 arrayid=shmget(IPC_PRIVATE,sizeof(int) *MAXSHN,IPC_CREAT|0666);  
 getid=shmget(IPC_PRIVATE,sizeof(int),IPC_CREAT|0666);  
   
 /*  初始化共享内存  */  
 array=(int *) shmat(arrayid,0,0);  
 get=(int *) shmat(getid,0,0);  
 *get=0;  
   
 /* 定义信号量数据结构 */  
 struct sembuf  P,V;  
 union semun arg;  
   
 /* 创建信号量  */  
 fullid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666);  
 emptyid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666);  
 mutexid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666);  
   
 /*初始化信号量 */  
 arg.val=0;            //初始时缓冲区中无数据  
 if(semctl(fullid,0,SETVAL,arg)==-1)  
 perror(“semctl setval error”);  
 arg.val=MAXSHM;       //初始时缓冲区中有5个空闲的数组元素  
 if(semctl(emptyid,0,SETVAL,arg)==-1)  
 perror(“semctl setval error”);  
 arg.val=1;            //初始时互斥信号为1，允许一个进程进入  
 if(semctl(mutexid,0,SETVAL,arg)==-1)  
 perror(“semctl setval error”);  
   
 /* 初始化 P  V操作  */  
 P.sem_num=0;  
 P.sem_op=-1;  
 P.sem_flg=SEM_UNDO;  
 V.sem_num=0;  
 V.sem_op=1;  
 V.sem_flg=SEM_UNDO;  
   
 /*   生产者进程  */  
 if(fork()==0)  
 {  
 int i=0;  
 int set=0;  
 while(i<10)  
 {  
 semop(emptyid,&P,1);         //对 emptyid执行P操作  
 semop(mutexid,&P,1);         //对 mutexid执行 P操作  
 array[set%MAXSHM]=i+1;  
 printf(“Producer put number %d to No.%d\n”,array[set%MAXSHM],set%MAXSHM);  
 set++;                       //写计数加1  
 semop(mutexid,&V,1);         //对mutexid执行 V 操作  
 semop(fullid,&V,1);          //对fullid执行 V 操作  
 i++;  
 }  
   
 sleep(3);                    //SLEEP 3秒，等待消费者进程执行完毕  
 printf(“Poducer if over\n”);  
 exit(0);  
 }  
 else  
 {  
 /*  消费者A进程  */  
 if(fork()==0)  
 {  
 while(1)  
 {  
 if(*get==10)  
 break;  
   
 semop(fullid,&P,1);        //对fullid执行 P 操作  
   semop(mutexid,&P,1);       //对mutexid执行 P 操作  
 printf(“The ConsumerA get number from No.%d\n”,(*get)%MAXSHM);  
 (*get)++;                   //读计数加1  
 semop(mutexid,&V,1);        //对mutexid执行 V 操作  
 semop(emptyid,&V,1);        //对fullid执行 V 操作  
 sleep(1);  
 }  
 printf(“ConsunerA is over\n”);  
 exit(0);  
 }  
 else  
 {  
 /*消费者B进程  */  
 if(fork()==0)  
 {  
 while(1)  
 {  
 if(*get==10)  
 break;  
 semop(fullid,&P,1);       //对fullid执行 P 操作  
 semop(mutexid,&P,1);      //对mutexid执行 P 操作  
 printf(“The ConsumerA get number from No.%d\n”,(*get)%MAXSHM);  
 (*get)++;                 //读计数加1  
 semop(mutexid,&V,1);      //对mutexid执行 V 操作  
 semop(emptyid,&V,1);      //对emptyid执行 V 操作  
 sleep(1);  
 }  
 printf(“ConsunerB is over\n”);  
 exit(0);  
 }  
 }  
 }  
   
 /*   父进程返回后回收3个子进程  */  
 wait(0);  
 wait(0);  
 wait(0);  
 /*  断开并撤消2个共享内存  */  
 shmdt(array);  
 shmctl(arrayid,IPC_RMID,0);  
 shmctl(get);  
 shmctl(getid,IPC_RMID,0);  
   
 /*   撤消3个信号量集  */  
 semctl(emptyid,IPC_RMID,0);  
 semctl(fullid,IPC_RMID,0);  
 semctl(mutexid,IPC_RMID,0);  
 exit(0);  
 }  
信号量的应用场景：一个生产者，多个消费者的情况。生产者线程的处理结果只能被N个消费者使用，信号量的值设置为N，当N个消费者占用时，其他消费者只能等待。