南昌大学操作系统实验报告二编程模拟进程间同步和互斥.docxVIP

PAGE \* MERGEFORMAT 11 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。 #includestdio.h// HYPERLINK /item/%E6%A0%87%E5%87%86%E8%BE%93%E5%85%A5%E8%BE%93%E5%87%BA \t /_blank 标准输入输出头文件 #includestdlib.h//standard library标准库头文件 #includeunistd.h//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。 #includetime.h//time.h是C标准库头文件，主要是一些和时间相关的函数 #includesys/types.h//基本系统数据类型 #includesys/wait.h//declarations for waiting #includelinux/sem.h//Semaphore operation flags #define NUM_PROCS 5//5个子进程 #define SEM_ID 250//信号量 #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;//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,w); //写文件，若成功则返回文件起始地址；否则置0 if(file){//临界区 fprintf(file,%d\n,number);//将进程号写入*file处 printf(%d\n,number);将当前的进程号输到标准输出里。 fclose(file);//关闭文件 } //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;//取得目前进程的识别码，返回当前的进程的标识符 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