使用信号量实现有限缓冲区的生产者和消费者问题及读进程具有优先权的读者和写者问题

使用信号量实现有限缓冲区的生产者和消费者问题 使用信号量实现读进程具有优先权的读者和写者问题 实验报告（内容、环境、遇到的问题及解决、源代码、流程图、总结） 源代码

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#define PRODUCER 1 //宏定义生产者个数， 2个
#define COSTOMER 12 //宏定义消费者个数， 3个
#define WRITE_NUM 12//宏定义写缓冲次数， 6次
#define READ_NUM 1 //宏定义读缓冲次数， 4次
#define SEM_ALL_KEY 1342
#define SEM_EMPTY 0
#define SEM_FULL 1
#define BUF_LENGTH （sizeof（struct container_buffer）） //宏定义缓冲区大小
#define BUFFER_NUM 4 //宏定义缓冲区个数 ， 3个
#define SHM_MODE 0600 //宏定义创建和访问标志

//缓冲区结构（循环队列）
struct container_buffer //定义共享缓冲区结构
{
	char letter[BUFFER_NUM];
	int head;
	int tail;
	int is_empty; //判断缓冲区是否为空的标志
};

//得到6以内的一个随机数，产生延迟时间
int random_num（）
{
	int t;
	srand（（unsigned）（getpid（） + time（NULL）））;
	t = rand（） % 4;
	return t;
}

//semWait操作，获得使用权
void semWait（int sem_id int sem_num）
{
	struct sembuf sem_buff;
	sem_buff.sem_num = sem_num;
	sem_buff.sem_op = -1;
	sem_buff.sem_flg = 0;
	semop（sem_id &sem_buff 1）;
}

//得到一个随机字符模拟产品名字
char random_letter（）
{
	char a;
	srand（（unsigned）（getpid（） + time（NULL）））;
	a = （char）（（char）（rand（） % 26） + ‘a‘）;
	return a;
}

//semSignal操作，释放使用权
void semSignal（int sem_id int sem_num）
{
	struct sembuf sem_buff;
	sem_buff.sem_num = sem_num;
	sem_buff.sem_op = 1;
	sem_buff.sem_flg = 0;
	semop（sem_id &sem_buff 1）;
}

//主函数
int main（int argc char * argv[]）
{
	int shm_id sem_id; //定义共享内存段标识变量shm_id，定义信号量标识变量sem_id
	int num_p = 0 num_c = 0 i j; //定义生产者和消费者的个数变量，初始化为0
	struct container_buffer * shmptr; //指向缓冲区结构的指针
	char pn; //随机字符，代表产品
	pid_t pid_p pid_c; //进程pid变量
	printf（“start...\n“）;
	sem_id = semget（SEM_ALL_KEY 2 IPC_CREAT | 0660）; //创建两个信号量 empty full
	semctl（sem_id SEM_EMPTY SETVAL BUFFER_NUM）;
	//索引为SEM_EMPTY的信号量值为3
	semctl（sem_id SEM_FULL SETVAL 0）;
	//索引为SEM_FULL的信号量值为0
	if （（shm_id = shmget（IPC_PRIVATE BUF_LENGTH SHM_MODE）） < 0）
	//申请一个共享主存段大小为缓冲区大小
	{
		printf（“申请一个共享主存段失败\n“）;
		exit（1）; //失败退出
	}
	if （（shmptr = shmat（shm_id 0 0）） == （void *）-1） //将共享段与进程相连
	{
		printf（“将共享段与本进程相连失败\n“）;
		exit（1）; //失败退出
	}
	shmptr->head = 0; //初始化缓冲区
	shmptr->tail = 0;
	shmptr->is_empty = 1;
	for（;num_p	{
		if （（pid_p = fork（）） < 0） //创建一个进程
		{
			printf（“创建子进程失败\n“）;
			exit（1）; //失败退出
		}

		//如果是子进程，开始创建生产者
		if （pid_p == 0）
		{
			if （（shmptr = shmat（shm_id 0 0）） == （void *）-1） //将共享段与本进程相连
			{
				printf（“将共享段与本进程相连失败\n“）;
				exit（1）; //失败退出
			}

			for （i = 0; i < WRITE_NUM; i++） //循环尝试在缓冲区内放入数据为WRITE_NUM次
			{
				semWait（sem_id SEM_EMPTY）; //semWait操作，申请使用权semWait（empty）
				sleep（random_num（））; //随机等待一段时间
				shmptr->letter[shmptr->tail] = pn = random_letter（）;
				//在缓冲队列里面放入一个产品
				shmptr->tail = （shmptr->tail + 1） % BUFFER_NUM;
				shmptr->is_empty = 0;
				//更新缓冲区状态为满
				
				printf（“生产者%d生产产品%c\t当前缓冲区为: “num_p pn）; //输出动作序列
				for （j = （shmptr->tail - 1 >= shmptr->head） ?（shmptr->tail - 1） : （shmptr->tail - 1 + BUFFER_NUM）; !（shmptr->is_empty）&& j >= shmptr->head; j--）
				//输出缓冲区状态
				{
					printf（“%c“ shmptr->letter

 属性            大小     日期    时间   名称
----------- ---------  ---------- -----  ----
     文件        5776  2017-12-24 17:41  producer_consumer.c
     文件      538674  2017-12-24 17:22  实验报告.docx
     文件        2711  2017-12-24 17:40  reader_writer.c