编写2个程序,分别对应生产者和消费者进程。生产者从键盘获取输入字符串,放入共享缓冲区中,消费者把共享缓冲区中的字符逐个取出并显示。共享缓冲区的大小为10字符的容量,要求使用共享内存作为共享缓冲区。

时间: 2023-05-31 16:20:24 浏览: 90
### 回答1: 这是一个经典的生产者消费者问题,需要编写两个程序,一个是生产者进程,一个是消费者进程。生产者从键盘获取输入字符串,放入共享缓冲区中,消费者把共享缓冲区中的字符逐个取出并显示。共享缓冲区的大小为10字符的容量,要求使用共享内存作为共享缓冲区。 生产者进程的主要任务是从键盘获取输入字符串,然后将其放入共享缓冲区中。具体实现可以使用系统调用shmget()创建共享内存,然后使用shmat()将共享内存映射到进程的地址空间中。接着,使用信号量来实现对共享缓冲区的互斥访问,避免多个生产者同时往缓冲区中写入数据。最后,使用shmdt()将共享内存从进程的地址空间中解除映射。 消费者进程的主要任务是从共享缓冲区中逐个取出字符并显示。具体实现可以使用信号量来实现对共享缓冲区的互斥访问,避免多个消费者同时从缓冲区中读取数据。最后,使用shmdt()将共享内存从进程的地址空间中解除映射。 需要注意的是,生产者和消费者进程之间需要进行同步,以避免生产者向缓冲区中写入数据时,消费者还没有来得及读取数据就已经结束了。可以使用信号量来实现同步,当缓冲区中有数据时,生产者进程等待消费者进程读取数据;当缓冲区中没有数据时,消费者进程等待生产者进程写入数据。 总之,生产者消费者问题是一个经典的同步问题,需要使用共享内存和信号量来实现进程之间的同步和互斥访问。 ### 回答2: 生产者进程的程序大概是这样的: 1. 首先定义共享内存,包含一个大小为10的字符数组。 2. 使用 getchar() 从键盘获取输入字符串,赋值给字符数组。 3. 将字符数组拷贝到共享内存中。 4. 在共享内存中更新一个计数器,表示缓冲区中现在有多少字符可供消费者读取。 5. 休眠一段时间,让消费者有机会读取缓冲区。 消费者进程的程序大概是这样的: 1. 首先定义共享内存,包含一个大小为10的字符数组。 2. 从共享内存中读取计数器,判断缓冲区是否有字符可供读取。 3. 如果缓冲区没有字符,则休眠一段时间。 4. 如果缓冲区有字符,则从共享内存中读取一个字符,显示在屏幕上。 5. 在共享内存中更新计数器,表示现在缓冲区中可供读取的字符数量减少了。 需要注意的是,生产者和消费者之间的共享内存应该要有一定的同步机制,比如使用信号量或者互斥锁来保证数据的一致性。同时,在操作共享内存的过程中,也要保证正确的错误处理,比如当共享内存满了或者空了时,应该把进程挂起,等待对方的操作。 ### 回答3: 本题要求编写两个程序,分别对应生产者和消费者进程。其中,生产者进程将从键盘获取输入字符串,将输入的字符串放入共享内存缓冲区中。而消费者进程会从共享内存缓冲区中依次取出字符,并将其显示在屏幕上。 首先需要了解一下共享内存的概念。共享内存是指多个进程共享同一段内存区域的方式。通过这种方式,进程之间可以实现数据交换,从而实现进程间通信。 在本题中,需要使用共享内存作为共享缓冲区,需要用到以下函数: ```c int shmid = shmget(key_t key, size_t size, int shmflg); //创建或打开共享内存 void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg); //使共享内存连接到当前进程的地址空间 ``` 具体实现方法如下: (1)生产者进程 生产者进程从键盘获取输入字符串,将输入的字符串放入共享内存缓冲区中。如果共享内存缓冲区已满,则等待消费者进程取出一些字符,腾出空间。否则,将输入的字符串放入共享内存缓冲区的末尾。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <sys/shm.h> #define BUF_SIZE 10 //共享内存缓冲区大小 int main() { int shmid; char *shmaddr, buffer[BUF_SIZE]; //创建共享内存 if ((shmid = shmget(1000, BUF_SIZE, IPC_CREAT | 0666)) == -1) { perror("shmget"); exit(EXIT_FAILURE); } //将共享内存映射到本进程地址空间 if ((shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0)) == (void *)-1) { perror("shmat"); exit(EXIT_FAILURE); } while (1) { printf("Please input a string:\n"); fgets(buffer, BUF_SIZE, stdin); //等待共享内存缓冲区腾出空间 while (strlen(shmaddr) + strlen(buffer) > BUF_SIZE) ; //将输入字符串放入共享内存缓冲区末尾 strcat(shmaddr, buffer); } return 0; } ``` (2)消费者进程 消费者进程从共享内存缓冲区中依次取出字符,并将其显示在屏幕上。如果共享内存缓冲区已空,则等待生产者进程将一些字符放入缓冲区。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/shm.h> #define BUF_SIZE 10 //共享内存缓冲区大小 int main() { int shmid; char *shmaddr, ch; //创建共享内存 if ((shmid = shmget(1000, BUF_SIZE, 0666)) == -1) { perror("shmget"); exit(EXIT_FAILURE); } //将共享内存映射到本进程地址空间 if ((shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0)) == (void *)-1) { perror("shmat"); exit(EXIT_FAILURE); } while (1) { //等待共享内存缓冲区非空 while (strlen(shmaddr) == 0) ; //从共享内存缓冲区中取出字符 ch = *shmaddr; printf("%c", ch); //将共享内存缓冲区中的字符往前移动 memmove(shmaddr, shmaddr + 1, strlen(shmaddr)); shmaddr[strlen(shmaddr)] = '\0'; } return 0; } ``` 需要注意的一点是,由于共享内存缓冲区是一个字符数组,因此需要使用字符串函数来进行操作。在往共享内存缓冲区中添加字符时,需要使用`strcat`函数;在从共享内存缓冲区中取出字符时,需要使用`memmove`函数将数组中的元素向前移动,并将字符串结尾处设置为`\0`。通过这些操作,即可实现生产者进程和消费者进程之间的数据交换和进程间通信。

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详细解读以下代码:#include "sys/types.h" #include "sys/file.h" #include "unistd.h" char r_buf[4]; //读缓冲 char w_buf[4]; //写缓冲 int pipe_fd[2]; pid_t pid1, pid2, pid3, pid4; int producer(int id); int consumer(int id); int main(int argc,char **argv){ if(pipe(pipe_fd)<0){//传输出错 printf("pipe create error \n"); exit(-1); } else{ printf("pipe is created successfully!\n"); //谁占用管道谁进行数据传输 if((pid1=fork())==0) producer(1); if((pid2=fork())==0) producer(2); if((pid3=fork())==0) consumer(1); if((pid4=fork())==0) consumer(2); } close(pipe_fd[0]); //需要加上这两句 close(pipe_fd[1]); //否者会有读者或者写者永远等待 int i,pid,status; for(i=0;i<4;i++) pid=wait(&status); //返回子进程状态 exit(0); } //生产者 int producer(int id){ printf("producer %d is running!\n",id); close(pipe_fd[0]); int i=0; for(i=1;i<10;i++){ sleep(3); if(id==1) //生产者1 strcpy(w_buf,"aaa\0"); else //生产者2 strcpy(w_buf,"bbb\0"); if(write(pipe_fd[1],w_buf,4)==-1) printf("write to pipe error\n"); } close(pipe_fd[1]); printf("producer %d is over!\n",id); exit(id); } //消费者 int consumer(int id){ close(pipe_fd[1]); printf(" producer %d is running!\n",id); if (id==1) //消费者1 strcpy(w_buf,"ccc\0"); else //消费者2 strcpy(w_buf,"ddd\0"); while(1){ sleep(1); strcpy(r_buf,"eee\0"); if(read(pipe_fd[0],r_buf,4)==0) break; printf("consumer %d get %s, while the w_buf is %s\n",id,r_buf,w_buf); } close(pipe_fd[0]); printf("consumer %d is over!\n", id); exit(id); }

运行下面代码并给出运行结果 #define _GNU_SOURCE #include "sched.h" #include<sys/太阳pes.h> #include<sys/syscall.h> #include<unistd.h> #include #include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "semaphore.h" #include "sys/wait.h" #include "string.h" int producer(void * args); int consumer(void * args); pthread_mutex_t mutex; sem_t product; sem_t warehouse; char buffer[8][4]; int bp=0; int main(int argc,char** argv){ pthread_mutex_init(&mutex,NULL);//初始化 sem_init(&product,0,0); sem_init(&warehouse,0,8); int clone_flag,arg,retval; char *stack; //clone_flag=CLONE_SIGHAND|CLONE_VFORK //clone_flag=CLONE_VM|CLONE_FILES|CLONE_FS|CLONE_SIGHAND; clone_flag=CLONE_VM|CLONE_SIGHAND|CLONE_FS| CLONE_FILES; //printf("clone_flag=%d\n",clone_flag); int i; for(i=0;i<2;i++){ //创建四个线程 arg = i; //printf("arg=%d\n",*(arg)); stack =(char*)malloc(4096); retval=clone(producer,&(stack[4095]),clone_flag,(void*)&arg); //printf("retval=%d\n",retval); stack=(char*)malloc(4096); retval=clone(consumer,&(stack[4095]),clone_flag,(void*)&arg); //printf("retval=%d\n\n",retval); usleep(1); } exit(1); } int producer(void *args){ int id = *((int*)args); int i; for(i=0;i<10;i++){ sem_wait(&warehouse); pthread_mutex_lock(&mutex); if(id==0) strcpy(buffer[bp],"aaa/0"); else strcpy(buffer[bp],"bbb/0"); bp++; printf("producer %d produce %s in %d\n",id,buffer[bp-1],bp-1); pthread_mutex_unlock(&mutex); sem_post(&product); } printf("producer %d is over!\n",id); exit(id); } int consumer(void *args){ int id = *((int*)args); int i; for(i=0;i<10;i++) { sleep(10-i); //表现线程速度差别 sem_wait(&product); pthread_mutex_lock(&mutex); bp--; printf("consumer %d get %s in %d\n",id,buffer[bp],bp+1); strcpy(buffer[bp],"zzz\0"); pthread_mutex_unlock(&mutex); sem_post(&warehouse); } printf("consumer %d is over!\n",id); exit(id); }

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