實驗三:進程同步實驗一、實驗任務：(1)掌握操作系統(tǒng)的進程同步原理；(2)熟悉1inux的進程同步原語；(3)設計程序，實現(xiàn)經(jīng)典進程同步問題。二、實驗原理：(1)P>V操作PV操作由P操作原語和V操作原語組成(原語是不可中斷的過程)，對信號量進行操作，具體定義如下：P(S)：①將信號量S的值減1,即S=S-1;②假如S30,則該進程繼續(xù)執(zhí)行；否則該進程置為等待狀態(tài)，排入等待隊列。V(S)：①將信號量S的值加1,即$=5+1；②假如S>0,則該進程繼續(xù)執(zhí)行;否則釋放隊列中第一個等待信號量的進程。(2)信號量信號量(sem叩hore)的數(shù)據(jù)結構為一個值和一個指針，指針指向等待該信號量的下一個進程。信號量的值與相應資源的使用情況有關。當它的值大于。時，表達當前可用資源的數(shù)量;當它的值小于0時，其絕對值表達等待使用該資源的進程個數(shù)。注意，信號量的值僅能由PV操作來改變。一般來說，信號量N0時,S表達可用資源的數(shù)量。執(zhí)行一次P操作意味著請求分派一個單位資源，因此S的值減1;當SvO時，表達已經(jīng)沒有可用資源，請求者必須等待別的進程釋放該類資源，它才干運營下去。而執(zhí)行?個V操作意味著釋放一個單位資源，因此S的值加I；若S￡0,表達有某些進程正在等待該資源，因此要喚醒一個等待狀態(tài)的進程，使之運營下去。(3)1inux的進程同步原語①wait();阻塞父進程,子進程執(zhí)行;

reader10reader15reader220reader225reader230reader235reader240reader245reader250reader255reader260reader265reader270reader275reader280reader285reader290reader295Read2exit+++++count=0callwriterwrite0write!write：iewrite:L5write20write25write30write35write40write45write50write55write60write65write70write75write80write85write90write95writefinish!!!!②#inelude<sys/typos.h>#include<sys/ipc.h>keytftok(char*pathname,charproj);它返回與途徑pathnamc相相應的一個鍵值。@intsemget(key_tkey,intnsems,intsemflg)參數(shù)key是一個鍵值，由ftok獲得,唯一標記一個信號燈集，用法與msgget()中的key相同；參數(shù)nsems指定打開或者新創(chuàng)建的信號燈集中將包含信號燈的數(shù)目；semflg參數(shù)是一些標志位。參數(shù)key和semf1g的取值，以及何時打開已有信號燈集或者創(chuàng)建一個新的信號燈集與msggetO中的相應部分相同。該調用返回與健值key相相應的信號燈集描述字。調用返回:成功返回信號燈集描述字，否則返回一1。@intsemop(intsemid,structsembuf*sops,unsignednsops)；semid是信號燈集ID,sops指向數(shù)組的每一個sembuf結構都刻畫一個在特定信號燈上的操作。nsops為sops指向數(shù)組的大小。。⑤intsemctl(intsemid,intsemnum,intemd,unionsemunarg)該系統(tǒng)調用實現(xiàn)對信號燈的各種控制操作，參數(shù)semid指定信號燈集，參數(shù)emd指定具體的操作類型：參數(shù)semnum指定對哪個信號燈操作，只對幾個特殊的cmd操作故意義;arg用于設立或返回信號燈信息。三、實驗源程序：include<sys/1ypes.h>include<sys/ipc.h>inc1ude<sys/sem.h>include<errno.h>inc1ude<std1ib.h>inelude<stdio.h>inc1ude<fcntl.h>#include<unistd.h>include<string.h>include<sys/stat.h>include<sys/types.h>inelude<sys/ipc.h>include<sys/shm.h>definePERMS_IRUSRISJWUSRdefineSEMKEY(key_t)0x200typedefunion_senum{ntva1;structsemid_ds*buf;ushort*array;)semun;intsemid;staticintcount=0;FILE*fp,*fpl,*fp2；structsembufprmutex={01,0),pwmutex={1,-1,0},ps={2,-1,0}；structsembufvrmutex={(),l,()),vwmutex={1,1,0},vs={2,1,0);intinitsem()(semunx;x.va1=1；if((semid=semget(SEMKEY,3,0600|IPC_CREATIIPC_EXCL))==-1)if(errno==EEXIST)semid=semget(SEMKEY,3,0);if(semctl(semid,0,SETVAL,x)==-1)(perror("semctlfai1ed\nn)；return(-l);Iif(semctl(semidj,SETVAL,x)==-l)(perror("semct1fai1ed\n");return(-l);)if(semct1(semid,2,SETVAL,x)==-l)(perror("semctlfailed\n");return(-l)；1return(semid);)main(){imi，j,k;staticinta[30]；intshmid;int*pint,*pint2,addr,addr2;for(i=0；i<30;i++)a[i]=i；1if((shmid=shmget(IPC_PRIVATE,4,PERM))==-1){fprintf(stderr,MCreateShareMemoryError:%s\n\a",strerror(errno));exit(1)；)addr=shmat(shmid,0,0);pint=(int*)addr;*pint=O;semid=initsem();if(fork()==0){//writersemop(semid,&pwmutex」)；printf("callwriter\n");fpl=fopen(na.txt",“w“)；for(k=0;k<20;k++)(fprintf(fpl,"%d\nu,5*k)；oprintf(Mwrite%d\n”,5*k);)fclose(fpl);printf("writefinish!!!!\n");semoP(semid,&vwmutex,1);exit(O);1e1se(if(fork()==O)(//reader1fisemop(semid,&prmulex,1);addr2=shmat(shmid,0,0);pint2=(int*)addr2;?>if(*pint2==0)semop(semid,&pwmutexJ)；*pin12=*pint2+1;printf("reader1enter—--count=%d\n",*pint2);?semop(semid,&vrmutex,1);fp=fopen(na.txt"，丁);while(!feof(fp))(fscanf(fpJ%d",&i);printf("reader1%d\n"J);)semop(semid,&prmutex,1);*pint2=*pint2—1；printf(*'reader1exit--count=%d\n",*pint2)；//count=count-1;//printf("count=%d\n",count);if(*pint2==0)semop(semid,&vwmutex,1);semop(semid,&vrmutex,l);exit(0);1else{if(fork()==0)//reader(scmop(semid,&prmutcx,1);addr2=shmat(shmid,0,0);pint2=(int*)addr2;if(*pint2==0)semop(semid,&pwmutex,1)；*pint2=*pint2+1;printf("Read2enter++++4-count=%d\n",*pint2);//printf(KRead2count=%d\nn,count)；//count=2;//printf("count=%d\nH,count);semop(semid,&vrmutex,1);fp=fopen("a.txtn,ur");while(!feof(fp)){fscanf(fp；'%d"，&i)；printf("reader2%d\n",i);)semop(semid,&prmutex,l)；//count=count-1；*pint2=*pint2-1;printf(nRead2exit+++++count=%d\n",*pint2);//printf("Read2count=%d\nn,count)；if(*pint2==O)semop(semid,&vwmutex,1)；semop(semid,&vrmutex,l);exit(0);})})四、實驗結果:emcxademo-desktop：*/Downloads$gcca.c-oa.exei.c:Infunction'main’:i.c：69：warning：assignmentmakesintegerfrompointerwithoutacasti.c：94：warning：assignmentmakesintegerfrompointerwithoutacasti.c：121：warning:assignmentmakesintegerfrompointerwithoutacastwritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritedemo@demo-desktop：*/Downloads$./a.exewriterwritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewritewrite65101520253035404550556065707586859095finish!!!!demcxademo-desktop:*/Downloads$Read2enter+++++