linux system V IPC 信号灯和共享内存实例

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#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);
}