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。
＃include<stdio.h>//标准输入输出头文件
#include〈stdlib.h〉//standard library标准库头文件
#include〈unistd.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.
＃include<time。h>//time.h是C标准库头文件，主要是一些和时间相关的函数
#include<sys/types.h>//基本系统数据类型
＃include〈sys/wait.h〉//declarations for waiting
＃include〈linux/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;i〈3；i++){
update_file(sem_set_id,file_name,pid)；
for（j=0；j〈4000000；j++）；
｝
}
int main（int argc，char ＊＊argv）
{
linux下的sleep函数 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）｛//若调用失败，输出错误类型，强制退出程序
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)
｛//测试是否成功调用semclt（）函数
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<NUM_PROCS;i++）｛
//通过fork（）函数创建子进程
child_pid=fork();
switch(child_pid）{
case -1：
perror（"fork"）；
case 0: //子进程写文件
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〈NUM_PROCS;i++）｛
int child_status;
wait（＆child_status);
｝
printf("main：we’re done\n");
fflush(stdout);
return 0;
}
Start
建立信号集并进行初始化操作
是否成功创建子进程
先将进程ID写入某文件然后输出
父进程继续运行
，回收僵尸进程
End
继续运行父进程并回收僵尸进程
Ture
False
False
Ture
次数==5
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