1.c

C语言PV操作实现两个生产者两个消费者

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

#define MAXSHM 20

/*定义信号量内部标识*/
int emptyid;
int fullid;
int mutexid;
main()
{
	int arrayid;
	int getid;
	int setid;		// 三个共享内存ID
	int *array;
	int *get;
	int *set;		//共享内存虚拟地址
	arrayid=shmget(IPC_PRIVATE,sizeof(int)*MAXSHM,IPC_CREAT|0666);
	getid=shmget(IPC_PRIVATE,sizeof(int),IPC_CREAT|0666);
	setid=shmget(IPC_PRIVATE,sizeof(int),IPC_CREAT|0666);//创建共享内存
	array=(int *)shmat(arrayid,0,0);
	get=(int *)shmat(getid,0,0);
	set=(int *)shmat(setid,0,0);
	*get=0;
	*set=0;//初始化共享内存
	/*定义信号量数据结构*/
	struct sembuf P,V;
	union semun arg;
	/*创建信号量并初始化*/
	emptyid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666);
	fullid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666);
	mutexid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666);
	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");
	/*定义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;
	int i;
	/****生产者A****/
	if(fork()==0)
	{
		while((*set)<20)
		{
			semop(emptyid,&P,1);
                        		semop(mutexid,&P,1);//对mutexid执行P操作
			array[(*set)%MAXSHM]=*set+1;
			printf("ProducerA put number %d to NO. %d\n",array[(*set)%MAXSHM],((((*set)+1)%MAXSHM)==0?20:((*set)+1)%MAXSHM));
			i=0;
			while(i<20)
			{printf("%d--",array[i]);i++;}printf("\n\n");		//显示当前共享区使用情况
			(*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
			sleep(1);
		}
		sleep(2);
		printf("ProducerA is over\n");
		exit(0);
	}
	else
	{	
		/****生产者B****/
		if(fork()==0)
		{
			while((*set)<20)
			{
				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]=*set+1;	
				printf("ProducerB put number %d to NO. %d\n",array[(*set)%MAXSHM],((((*set)+1)%MAXSHM)==0?20:((*set)+1)%MAXSHM));
				i=0;
				while(i<20)
				{printf("%d--",array[i]);i++;}printf("\n\n");		//显示当前共享区使用情况
				(*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
				sleep(1);
			}
			sleep(2);
			printf("ProducerB is over\n");
			exit(0);
		}
		else
		
			/****消费者A****/
			if(fork()==0)
			{
				while(1)
				{
					if(*get==20) 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 %d from NO. %d\n",array[(*get)%MAXSHM],((((*get)+1)%MAXSHM)==0?20:(((*get)+1)%MAXSHM)));
					array[(*get)%MAXSHM]=0;
					i=0;
					while(i<20)
					{printf("%d--",array[i]);i++;}printf("\n\n");		//显示当前共享区使用情况
					(*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("ConsumerA is over\n");
				exit(0);
			}
			else
			{
				/****消费者B****/
				if(fork()==0)
				{
					while(1)
					{
						if(*get==20) 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 %d from NO. %d\n",array[(*get)%MAXSHM],((((*get)+1)%MAXSHM)==0?20:(((*get)+1)%MAXSHM)));
						array[(*get)%MAXSHM]=0;
						i=0;
						while(i<20)
						{printf("%d--",array[i]);i++;}printf("\n\n");		//显示当前共享区使用情况
						(*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("ConsumerB is over\n");
					exit(0);
				}
			}	
	}

/****父进程返回后回收4个子进程****/
wait(0);
wait(0);
wait(0);
wait(0);
/****断开并撤销3个共享内存****/
shmdt(array);
shmctl(arrayid,IPC_RMID,0);
shmdt(get);
shmctl(getid,IPC_RMID,0);
shmdt(set);
shmctl(setid,IPC_RMID,0);
/***撤销三个信号量集***/
semctl(emptyid,IPC_RMID,0);
semctl(fullid,IPC_RMID,0);
semctl(mutexid,IPC_RMID,0);
exit(0);
}