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：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

1、linux操作系统

2、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。

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#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;i<3;i++){

update_file(sem_set_id,file_name,pid);

for(j=0;j<4000000;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;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

for(i=0;i

int child_status;

wait(&child_status);

}

printf("main:we're done\n");

fflush(stdout);

return 0;

}

2．模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者——消费者问题。

模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者——消费者问题。

五、实验数据及处理结果

六、实验体会或对改进实验的建议

体验了在linux环境下编写C语言程序的感觉 相当好。Linux是一个很强大的系统。

七、参考资料

《计算机操作系统》《操作系统实验报告指导书》