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 17:36:06 浏览: 286
两个程序的相互调用
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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