pv.c

在linux环境下c语言实现生产者消费者问题。多个生产者消费者互斥访问缓冲区

#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <linux/sem.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <time.h>

#define BUFSIZE 20

//声明三个信量
int fullid;
int emptyid;
int mutexid;
int main()
{ 
  struct sembuf P,V;
  union semun arg;


  //生成信号量
  fullid= semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666);
  emptyid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666);
  mutexid=semget(IPC_PRIVATE,1,IPC_CREAT|0666);

  //为信号量赋值
  arg.val = 0;
  if(semctl(fullid , 0 , SETVAL , arg) == -1) perror("semctl setval error");
  arg.val =BUFSIZE;
  if(semctl(emptyid , 0 ,SETVAL , arg) == -1) perror("semctl setval error");
  arg.val = 1;
  if(semctl(mutexid , 0 ,SETVAL , arg) == -1) perror("setctl setval error");

  //初始化P,V操作
  V.sem_num=0;
  V.sem_op =1;
  V.sem_flg=SEM_UNDO;
  P.sem_num=0;
  P.sem_op =-1;
  P.sem_flg=SEM_UNDO;


   //定义共享内存 
     int shmid;                 
     int *buffer;
     int getid=0,setid=0;
     int *get;
     int *set;

  //创建并附接共享内存
    shmid=shmget(IPC_PRIVATE,20*sizeof(int),0666|IPC_CREAT);
	buffer=(int*)shmat(shmid,0,0);
    setid=shmget(IPC_PRIVATE,sizeof(int),0666|IPC_CREAT);
	set=(int*)shmat(setid,0,0);
    getid=shmget(IPC_PRIVATE,sizeof(int),0666|IPC_CREAT);
	get=(int*)shmat(getid,0,0);

  int j=0;
  if(fork()==0 ) 
    {
      if(fork()>0) //生产者A进程
        {
          while( (*set) < 30)
                {
                  semop(emptyid , &P ,1 );
                  semop(mutexid , &P , 1);
                  buffer[*(set)%BUFSIZE] = (*set)+ 1;
                  printf("生产者A放入%d\n", buffer[(*set)%BUFSIZE]);
                  printf("当前缓冲区的内容为:");
	for(j=0;j<20;j++)
	  printf("%d ",buffer[j]);
                      printf("\n\n");
                  (*set)++;
                  semop(mutexid , &V , 1);
                  semop(fullid , &V , 1);
                  sleep(1);
                }
                wait(0);//等待子进程终止
                wait(0);
                wait(0);
                shmdt(buffer);//断开附接的共享内存
                shmctl(shmid,IPC_RMID,0);//撤销共享内存
                shmdt(get);//断开附接的消费者的共享内存
                shmctl(getid,IPC_RMID,0);//断开生产者共享内存
                shmdt(set);
                shmctl(setid,IPC_RMID,0);//撤销信号量集
                semctl(emptyid,IPC_RMID,0);
                semctl(fullid,IPC_RMID,0);	
                semctl(mutexid,IPC_RMID,0);
                printf("生产者A进程结束\n");
                exit(0);
        }
      else       //生产者B进程
        {     
              if(fork()>0)
              {
                while( (*set) < 30)
                  {
                    semop(emptyid , &P ,1 );
                    semop(mutexid , &P , 1);
                    buffer[*(set)%BUFSIZE] = (*set) + 1;
                    printf("生产者B放入%d\n", buffer[(*set)%BUFSIZE]);
                    printf("当前缓冲区的内容为:");
	for(j=0;j<20;j++)
	  printf("%d ",buffer[j]);
                      printf("\n\n");
                    (*set)++;
                    semop(mutexid , &V , 1);
                    semop(fullid , &V , 1);
                    sleep(1);
                  }
               printf("生产者B进程结束\n");
               exit(0);
               }
            else
               {
                  if(fork()>0)  //消费者A进程
                    {
	while(1)
	{ 
	  semop(fullid , &P , 1);
	  semop(mutexid , &P , 1);
                        if(*get == 30)
                            break;
	  printf("消费者A消费%d\n", buffer[(*get)%BUFSIZE] );
                        buffer[(*get)%BUFSIZE]=0;
                        printf("当前缓冲区的内容为:");
	    for(j=0;j<20;j++)
	        printf("%d ",buffer[j]);
                        printf("\n\n");
	  (*get)++;
	  semop(mutexid , &V , 1);
	  semop(emptyid , &V ,1 );
	  sleep(1);
	 }
                       printf("消费者A进程结束\n");
	 exit(0);
                    }
                      else 
                         {  //消费者B进程
                                 while(1)
                                     {
                                       semop(fullid , &P , 1);
	                 semop(mutexid , &P , 1);
                                       if(*get == 30)
                                          break;
                                       printf("消费者B取出 %d\n",buffer[(*get)%BUFSIZE] );
                                        buffer[(*get)%BUFSIZE]=0;
                                       printf("当前缓冲区的内容为:");
	                 for(j=0;j<20;j++)
	                   printf("%d ",buffer[j]);
                                       printf("\n\n");
	                 (*get)++;
	                semop(mutexid , &V , 1);
                                      semop(emptyid , &V ,1 );
	                sleep(1);
	               }
                               printf("消费者B进程结束\n");
                               exit(0);	
                        }
                 }
            }
       }
}