对于基础题目系统调用编程中的第2题(即:使用semaphore,并利用该程序生成2个进程(注意:非线程),这两个进程写同一个文件,要求:a.互斥写,即只有一个进程写完后,才能让另一个进程写; b. 一个进程写入内容:“自己学号的后3位PROC1 MYFILE1”;另一个进程写入内容:“自己学号的后3位PROC2 MYFILE2”),将该程序的semaphore替换成使用strict alternation算法的忙等待互斥锁完成。

时间: 2024-03-25 08:36:06 浏览: 68
好的,以下是使用忙等待实现互斥锁的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/types.h> #include <sys/mman.h> #include <semaphore.h> #define SHM_NAME "/myshm" #define FILE1 "MYFILE1" #define FILE2 "MYFILE2" typedef struct { sem_t mutex; int turn; } shared_data; int main() { int fd1, fd2, i; char *addr1, *addr2; shared_data *data; // 创建共享内存 int shmfd = shm_open(SHM_NAME, O_CREAT | O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR); if (shmfd == -1) { perror("shm_open"); exit(EXIT_FAILURE); } // 设置共享内存大小 if (ftruncate(shmfd, sizeof(shared_data)) == -1) { perror("ftruncate"); exit(EXIT_FAILURE); } // 将共享内存映射到进程地址空间中 data = mmap(NULL, sizeof(shared_data), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, shmfd, 0); if (data == MAP_FAILED) { perror("mmap"); exit(EXIT_FAILURE); } // 初始化互斥锁和turn sem_init(&data->mutex, 1, 1); data->turn = 0; // 创建进程 pid_t pid = fork(); if (pid == -1) { perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); } else if (pid == 0) { // 子进程写入内容到 FILE1 fd1 = open(FILE1, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666); if (fd1 == -1) { perror("open"); exit(EXIT_FAILURE); } for (i = 0; i < 10; i++) { while (1) { // 等待自己的轮到 sem_wait(&data->mutex); if (data->turn == 0) { // 写入内容并切换轮到 sprintf(addr1, "%s PROC1 %s\n", "your_id", FILE1); data->turn = 1; break; } // 轮到另一个进程,释放互斥锁 sem_post(&data->mutex); } // 写入完成,释放互斥锁 sem_post(&data->mutex); sleep(1); } exit(EXIT_SUCCESS); } else { // 父进程写入内容到 FILE2 fd2 = open(FILE2, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0666); if (fd2 == -1) { perror("open"); exit(EXIT_FAILURE); } for (i = 0; i < 10; i++) { while (1) { // 等待自己的轮到 sem_wait(&data->mutex); if (data->turn == 1) { // 写入内容并切换轮到 sprintf(addr2, "%s PROC2 %s\n", "your_id", FILE2); data->turn = 0; break; } // 轮到另一个进程,释放互斥锁 sem_post(&data->mutex); } // 写入完成,释放互斥锁 sem_post(&data->mutex); sleep(1); } exit(EXIT_SUCCESS); } } ``` 上述代码中,我们使用了忙等待的方式来实现互斥锁。在每个进程中,使用一个 `while` 循环来等待自己的轮到,如果轮到了就执行写入操作,否则就释放互斥锁,让另一个进程获得轮到。 需要注意的是,使用忙等待的方式会使 CPU 占用率较高,对系统的性能会产生一定的影响。在实际开发中,为了避免这种情况,可以使用更高效的互斥锁实现方式,例如信号量或条件变量。

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