操作系统_生产者与消费者问题的实现.doc

操作系统 实验报告 年 月 日 学号 XXX 姓名 XXX 时间 XXX 专业 XXX 班级 XXX 实验题目：生产者-消费者问题的实现 实验目的：通过生产者-消费者问题的模拟，加深对进程同步、共享存储器通信的理。 实验内容与步骤： 启动LINUX操作系统，打开终端，输入命令“vi s.c”进入编辑页面编写程序，主要调用的函数有：1shmget( )创建、获得一个共享存储区。2shmat( )共享存储区的附接。从逻辑上将一个共享存储区附接到进程的虚拟地址空间上。3shmdt( )把一个共享存储区从指定进程的虚地址空间断开。4shmctl( )共享存储区的控制，对其状态信息进行读取和修改。 编译原程序在终端输入命令”gcc -lrt s.c”,若无错误再输入命令“./a.out”即运行出结果。 （注：在命令”gcc -lrt s.c”中，－lrt选项是编译带有信号量的程序， 命令“./a.out”中./a.out是默认生成的原文件。） 实验所需程序及运行结果如下： （1）实验源程序： #include stdio.h #include stdlib.h #include unistd.h #include sys/types.h #include sys/ipc.h #include sys/sem.h #includesys/mman.h //提供了共享内存的相关操作 #includefcntl.h #includesys/stat.h union semun { int val; struct semid_ds *buf; unsigned short *array; } arg; //生成信号量 int sem_creat(key_t key, int value) { union semun sem; int semid; sem.val = value; semid = semget(key, 1, IPC_CREAT|0666); if (-1 == semid) { printf(create semaphore error\n); exit(-1); } semctl(semid, 0, SETVAL, sem); return semid; } //删除信号量 void del_sem(int semid) { union semun sem; sem.val = 0; semctl(semid, 0, IPC_RMID, sem); } //p操作 int p(int semid) { struct sembuf sops={0, -1, SEM_UNDO}; return (semop(semid, sops, 1)); } //v操作 int v(int semid) { struct sembuf sops={0, +1, SEM_UNDO}; return (semop(semid, sops, 1)); } int buffer; int *pData; int value_read = 0, value_write = 0; int full, empty; void producer(key_t, key_t); //生产者所执行的代码 void consumer(int, int); int main(void) { key_t keyFull, keyEmpty; int fd; pid_t pid; void *ptr; //指向共享内存的指针 /* shm_open是一个POSIX函数，用来打开或创建一个与“/shm”关联的共享内存区 */ if((fd = shm_open(/shm, O_RDWR | O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR)) == -1) { printf(shm_open error\n); /* 出错提示 */ } if(ftruncate(fd, (sizeof(int)*5)) == -1) /* 截短共享内存的长度到我们所需要的长度 */ { printf(ftruncate error\n); } if((ptr = mmap(0, (sizeof(int)*5), P