linux system V IPC 信号灯和共享内存实例

#include<sys/types.h>
#include<linux/sem.h>
#include<linux/shm.h>
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
#include<time.h>

#define MAXSHM 5 //定义缓冲区数组的下标变量个数

/* 定义3个信号量的内部标识 */

int fullid;
int emptyid;
int mutexid;

/* 主函数 */

int main()
{
/* 定义2个共享内存的ID */

int arrayid;
int getid;

/* 定义共享内存虚拟地址 */

int *array;
int *get;

/* 创建共享内存 */

    arrayid=shmget(IPC_PRIVATE,sizeof(int) * MAXSHM,IPC_CREAT|0666);
    getid=shmget(IPC_PRIVATE,sizeof(int),IPC_CREAT|0666);

    /* 初始化共享内存 */

    array=(int *) shmat(arrayid,0,0);
    get=(int *) shmat(getid,0,0);

    *get=0;

/* 定义信号量数据结构 */

struct sembuf P,V;
union semun arg;

/* 创建信号量 */

fullid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666);
emptyid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666);
mutexid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666);

/*初始化信号量 */

arg.val=0; //初始时缓冲区中无数据

if(semctl(fullid,0,SETVAL,arg)==-1)
    {
        perror("semctl setval error");
    }

arg.val=MAXSHM; //初始时缓冲区中有5个空闲的数组元素

if(semctl(emptyid,0,SETVAL,arg)==-1)
    {
        perror("semctl setval error");
    }

arg.val=1; //初始时互斥信号为1，允许一个进程进入

if(semctl(mutexid,0,SETVAL,arg)==-1)
    {
        perror("semctl setval error");
    }

/* 初始化 P V操作 */

P.sem_num=0;
    P.sem_op=-1;
    P.sem_flg=SEM_UNDO;

    V.sem_num=0;
    V.sem_op=1;
    V.sem_flg=SEM_UNDO;

/* 生产者进程 */

if(fork()==0)
    {
        int i=0;
        int set=0;

while(i<10)
        {
            semop(emptyid,&P,1);         //对 emptyid执行P操作
            semop(mutexid,&P,1);         //对 mutexid执行 P操作

            array[set%MAXSHM]=i+1;

            printf("Producer put number %d to No.%d\n",array[set%MAXSHM],set%MAXSHM);

set++; //写计数加1

semop(mutexid,&V,1); //对mutexid执行 V 操作
semop(fullid,&V,1); //对fullid执行 V 操作

i++;
}

sleep(3);                    //SLEEP 3秒，等待消费者进程执行完毕
        printf("Poducer if over\n");
        exit(0);
    }
    else
    {
        /* 消费者A进程 */
        if(fork()==0)
        {
            while(1)
            {
                if(*get==10)
                {
                    break;
                }

                semop(fullid,&P,1);        //对fullid执行 P 操作
                semop(mutexid,&P,1);       //对mutexid执行 P 操作

printf("The ConsumerA get number from No.%d\n",(*get)%MAXSHM);

(*get)++; //读计数加1

semop(mutexid,&V,1); //对mutexid执行 V 操作
semop(emptyid,&V,1); //对fullid执行 V 操作

sleep(1);
            }

            printf("ConsunerA is over\n");
            exit(0);
        }
        else
        {
            /*消费者B进程 */
            if(fork()==0)
            {
                while(1)
                {
                    if(*get==10)
                    {
                        break;
                    }

semop(fullid,&P,1); //对fullid执行 P 操作
semop(mutexid,&P,1); //对mutexid执行 P 操作

printf("The ConsumerB get number from No.%d\n",(*get)%MAXSHM);

(*get)++; //读计数加1

semop(mutexid,&V,1);      //对mutexid执行 V 操作
                    semop(emptyid,&V,1);      //对emptyid执行 V 操作

                    sleep(1);
                }

                printf("ConsunerB is over\n");
                exit(0);
            }
        }
    }

/*   父进程返回后回收3个子进程 */

    wait(0);
    wait(0);
    wait(0);

/* 断开并撤消2个共享内存 */

shmdt(array);
    shmctl(arrayid,IPC_RMID,0);
    shmctl(get);
    shmctl(getid,IPC_RMID,0);

    /*   撤消3个信号量集 */

semctl(emptyid,IPC_RMID,0);
semctl(fullid,IPC_RMID,0);
semctl(mutexid,IPC_RMID,0);

exit(0);
}

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