南昌大学操作系统实验报告二编程模拟进程间的同步和互斥

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： 张皓然 学 号： 5501215001 专业班级： 本硕151 实验类型：□ 验证 □ 综合 ■ 设计 □ 创新 实验日期： 2017.5.5 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、实验内容

（一）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。

#include//标准输入输出头文件

#include//standard library标准库头文件

#include//POSIX标准定义的unix类系统定义符号常量的头文件，包含了许多UNIX系统服务的函数原型，例如read函数、write函数和getpid函数。

#include//time.h是C标准库头文件，主要是一些和时间相关的函数 #include//基本系统数据类型 #include//declarations for waiting #include//Semaphore operation flags #define NUM_PROCS 5//5个子进程 #define SEM_ID 250//信号量 #define FILE_NAME \#define DELAY 4000000

void update_file(int sem_set_id, char *file_path, int number){

struct sembuf sem_op; FILE *file;//建立一个文件指针

//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);

/*操作一组信号，进程的标识符号为sem_set_id，sem_op是结构指针。

sem_op：如果其值为正数，该值会加到现有的信号内含值中，通常用于释放所控资源的使用权；如果sem_op的值为负数，而其绝对值又大于信号的现值，操作将会阻塞，直到信号值大于或等于sem_op的绝对值，通常用于获取资源的使用权；如果sem_op的值为0，则操作将暂时阻塞，直到信号的值变为0。*/

//写文件，写入的数值是当前进程的进程号 file=fopen(file_path,\

//写文件，若成功则返回文件起始地址；否则置0

}

if(file){//临界区 }

//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);

fprintf(file,\将进程号写入*file处 printf(\将当前的进程号输到标准输出里。 fclose(file);//关闭文件

//子进程写文件

void do_child_loop(int sem_set_id,char *file_name){ }

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){//若调用失败，输出错误类型，强制退出程序 }

//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)

{//测试是否成功调用semclt（）函数 }

//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;i

perror(\exit(1);

perror(\exit(1); pid_t pid=getpid();

int i,j;//取得目前进程的识别码，返回当前的进程的标识符 for(i=0;i<3;i++){ }

update_file(sem_set_id,file_name,pid); for(j=0;j<4000000;j++);

//通过fork（）函数创建子进程