解释代码,semaphore p1=0;semaphore p2,p3,p4=1; semaphore cout=0;semaphore mutex=1; void main() {P(p2);P(p3);P(4); V(cout);} write p1() {P(p1);P(metux);P(cout); 存入消息; V(p1);V(metux);} Read p2() { P(mutex);P(p1); 读消息; V(p1);V(p2);V(metux);} Read p3() { P(mutex);P(p1); 读消息; V(p1);V(p3);V(metux);} Read p4() { P(mutex);P(p1); 读消息; V(p1);V(p4); V(metux);}

时间: 2023-08-27 16:04:11 浏览: 47
这是一个基于信号量的进程同步机制,实现了多个进程之间的消息传递和读取。其中,p1、p2、p3、p4是四个信号量,cout和mutex是两个互斥信号量。主函数通过对p2、p3、p4的操作,实现了消息的存入和读取。而存入消息和读取消息的函数则通过对p1、mutex、cout的操作来实现同步。具体来说: - 在主函数中,首先通过P(p2)、P(p3)、P(p4)三个操作,将p2、p3、p4信号量的值都减1,使得p2、p3、p4信号量的值变成了0,从而阻塞了p2、p3、p4这三个进程,等待有消息可以读取。 - 在write p1()函数中,首先通过P(p1)操作,将p1信号量的值减1,使得p1信号量的值变成了-1,从而阻塞了write p1()函数,等待有空闲的缓冲区可以存储消息。然后通过P(mutex)、P(cout)两个操作,申请对互斥信号量mutex和cout的访问,以防止多个进程同时访问缓冲区和计数器。接着将消息存入缓冲区,再通过V(p1)、V(mutex)两个操作,释放p1信号量和互斥信号量mutex,使得其他进程可以访问缓冲区和计数器。 - 在Read p2()、Read p3()、Read p4()函数中,首先通过P(mutex)、P(p1)两个操作,申请对互斥信号量mutex和p1信号量的访问,以防止多个进程同时访问缓冲区和计数器。然后从缓冲区读取消息,并将p1信号量的值加1,表示已经读取了一条消息。接着通过V(p2)、V(metux)两个操作,释放p2信号量和互斥信号量mutex,使得阻塞在p2的进程可以读取消息。Read p3()、Read p4()函数同理。 总的来说,这段代码实现了一种简单的进程间通信机制,其中,主函数扮演了消息生产者的角色,而Read p2()、Read p3()、Read p4()函数则扮演了消息消费者的角色。通过四个信号量和两个互斥信号量的协作,实现了多个进程之间的同步和互斥访问。

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class Buffer { public: Buffer() { num = 0; head = 0; tail = 0; mutex = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL); semaphore_white_cell = CreateSemaphore(NULL, buffer_size, buffer_size, NULL); semaphore_black_cell = CreateSemaphore(NULL, 0, buffer_size, NULL); } ~Buffer() { CloseHandle(mutex); } bool put(int x) { WaitForSingleObject(semaphore_white_cell, INFINITE); WaitForSingleObject(mutex, INFINITE); cout << "thread " << GetCurrentThreadId() << " put " << x << "\t"; if (num == buffer_size) { cout << "failed" << endl; ReleaseSemaphore(mutex, 1, NULL); return false; } cells[tail] = x; tail = (tail + 1) % buffer_size; cout << "ok" << endl; num++; ReleaseSemaphore(mutex, 1, NULL); ReleaseSemaphore(semaphore_black_cell, 1, NULL); return true; } bool get(int* p) { WaitForSingleObject(semaphore_black_cell, INFINITE); WaitForSingleObject(mutex, INFINITE); cout << "thread" << GetCurrentThreadId() << " get\t"; if (num == 0) { cout << "failed" << endl; ReleaseSemaphore(mutex, 1, NULL); return false; } *p = cells[head]; head = (head + 1) % buffer_size; num--; cout << "ok(" << *p << ")" << endl; ReleaseSemaphore(mutex, 1, NULL); ReleaseSemaphore(semaphore_white_cell, 1, NULL); return true; } void test() { Buffer b; int i; for (i = 0; i < 7; i++) { bool ok = b.put(i); if (!ok) cout << "err: " << i << endl; } cout << "=========================\n"; int y; b.get(&y); b.get(&y); cout << "=========================\n"; for (i = 0; i < 7; i++) { int x; bool ok = b.get(&x); if (!ok) cout << "err: " << i << endl; } }

优化这段代码 #include <iostream> #include <thread> #include <chrono> #include <mutex> #include <semaphore.h> using namespace std; // shared data resource int shared_data = 0; // semaphores for synchronization sem_t mutex, rw_mutex; // number of readers int num_readers = 0; // reader function void reader(int id) { while (true) { // acquire mutex to update the number of readers sem_wait(&mutex); num_readers++; if (num_readers == 1) { // if this is the first reader, acquire the rw_mutex sem_wait(&rw_mutex); } sem_post(&mutex); // read the shared data cout << "Reader " << id << " read shared data: " << shared_data << endl; // release mutex sem_wait(&mutex); num_readers--; if (num_readers == 0) { // if this is the last reader, release the rw_mutex sem_post(&rw_mutex); } sem_post(&mutex); // sleep for a random amount of time this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(rand() % 1000)); } } // writer function void writer(int id) { while (true) { // acquire the rw_mutex sem_wait(&rw_mutex); // write to the shared data shared_data++; cout << "Writer " << id << " wrote to shared data: " << shared_data << endl; // release the rw_mutex sem_post(&rw_mutex); // sleep for a random amount of time this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(rand() % 1000)); } } int main() { // initialize semaphores sem_init(&mutex, 0, 1); sem_init(&rw_mutex, 0, 1); // create reader threads thread readers[8]; for (int i = 0; i < 8; i++) { readers[i] = thread(reader, i); } // create writer threads thread writers[2]; for (int i = 0; i < 2; i++) { writers[i] = thread(writer, i); } // join threads for (int i = 0; i < 8; i++) { readers[i].join(); } for (int i = 0; i < 2; i++) { writers[i].join(); } // destroy semaphores sem_destroy(&mutex); sem_destroy(&rw_mutex); return 0; }

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