用clone()创建4个轻进程,用参数指明共享内存等资源,通过共享内存模拟生产者-消费者问题。
时间: 2024-02-25 22:57:43 浏览: 18
好的,以下是使用clone()创建4个轻进程,共享内存模拟生产者-消费者问题的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/wait.h>
#define BUFFER_SIZE 10
int *buffer; // 共享内存缓冲区
int *in, *out; // 生产者和消费者的索引
int *count; // 缓冲区中的计数器
int producer(void *arg) {
int i;
for (i = 0; i < 20; i++) {
while (*count == BUFFER_SIZE); // 缓冲区已满,等待
buffer[*in] = i; // 生产数据
*in = (*in + 1) % BUFFER_SIZE; // 更新索引
(*count)++; // 更新计数器
printf("Producer: %d\n", i);
usleep(100000); // 暂停100ms
}
return 0;
}
int consumer(void *arg) {
int i, data;
for (i = 0; i < 20; i++) {
while (*count == 0); // 缓冲区已空,等待
data = buffer[*out]; // 消费数据
*out = (*out + 1) % BUFFER_SIZE; // 更新索引
(*count)--; // 更新计数器
printf("Consumer: %d\n", data);
usleep(200000); // 暂停200ms
}
return 0;
}
int main() {
int i;
void *stack;
pid_t pid[4];
buffer = mmap(NULL, sizeof(int) * BUFFER_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
in = mmap(NULL, sizeof(int), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
out = mmap(NULL, sizeof(int), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
count = mmap(NULL, sizeof(int), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
*in = 0;
*out = 0;
*count = 0;
stack = malloc(65536);
for (i = 0; i < 4; i++) {
if (i % 2 == 0) {
pid[i] = clone(producer, stack + 65536, CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND | CLONE_THREAD, NULL);
}
else {
pid[i] = clone(consumer, stack + 65536, CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGHAND | CLONE_THREAD, NULL);
}
}
for (i = 0; i < 4; i++) {
waitpid(pid[i], NULL, 0);
}
return 0;
}
```
在上面的代码中,我们使用了共享内存来实现生产者-消费者问题。在main函数中,我们首先使用mmap函数创建了共享内存缓冲区、生产者和消费者的索引、以及缓冲区中的计数器。然后,我们使用malloc函数创建了4个线程的栈空间。接着,我们使用clone函数创建了4个轻进程,其中每两个轻进程一个生产者和一个消费者。在clone函数的参数中,我们使用了CLONE_VM、CLONE_FS、CLONE_FILES、CLONE_SIGHAND和CLONE_THREAD等参数,以确保轻进程共享了相同的地址空间和文件描述符,从而实现了共享内存。
在生产者函数和消费者函数中,我们使用了while循环和计数器来实现了生产者-消费者问题的同步。当缓冲区已满时,生产者会等待,而当缓冲区已空时,消费者会等待。在每次生产或消费数据时,我们都会更新索引和计数器,并打印出相应的信息。
最后,在main函数的末尾,我们使用了waitpid函数等待所有轻进程退出,以确保程序正常结束。