1、编写一段多进程并发运行的程序,用lockf( )来给每一个进程加锁,以实现进程之间的互斥,观察并分析出现的现象及原因。

时间: 2023-06-17 08:03:02 浏览: 112
下面是一个简单的多进程并发运行的程序,使用lockf()函数来给每个进程加锁: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> int main() { int fd; pid_t pid; char buf[10]; struct flock fl; fd = open("file.txt", O_RDWR | O_CREAT, 0666); if (fd < 0) { perror("open"); exit(EXIT_FAILURE); } fl.l_type = F_WRLCK; fl.l_whence = SEEK_SET; fl.l_start = 0; fl.l_len = 0; pid = fork(); if (pid < 0) { perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); } else if (pid == 0) { // child process printf("Child process %d is trying to get a lock...\n", getpid()); if (lockf(fd, F_LOCK, 0) < 0) { perror("lockf"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("Child process %d has got a lock!\n", getpid()); sleep(10); printf("Child process %d is releasing the lock...\n", getpid()); if (lockf(fd, F_ULOCK, 0) < 0) { perror("lockf"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("Child process %d has released the lock!\n", getpid()); } else { // parent process printf("Parent process %d is trying to get a lock...\n", getpid()); if (lockf(fd, F_LOCK, 0) < 0) { perror("lockf"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("Parent process %d has got a lock!\n", getpid()); sleep(10); printf("Parent process %d is releasing the lock...\n", getpid()); if (lockf(fd, F_ULOCK, 0) < 0) { perror("lockf"); exit(EXIT_FAILURE); } printf("Parent process %d has released the lock!\n", getpid()); } close(fd); return 0; } ``` 该程序会创建一个文件"file.txt",然后使用lockf()函数来给文件加锁,从而实现进程之间的互斥。程序通过fork()函数创建了一个子进程,父进程和子进程分别尝试获取文件锁,然后睡眠10秒钟,最后释放文件锁。 如果我们运行该程序,我们会看到如下输出: ``` Parent process 1234 is trying to get a lock... Parent process 1234 has got a lock! Child process 1235 is trying to get a lock... ``` 可以看到,父进程先获取到了文件锁,然后子进程也尝试获取文件锁。然后程序进入了阻塞状态,等待10秒钟后才会继续执行。 接下来,我们来分析一下程序的执行过程和出现的现象。在程序运行期间,如果两个或多个进程同时尝试获取文件锁,其中一个进程会阻塞,直到另一个进程释放锁。这是因为lockf()函数会在文件上对指定字节范围加锁,如果另一个进程也尝试对同一文件的相同字节范围加锁,那么就会阻塞。在本例中,我们对整个文件加锁,所以任何进程都不能同时访问文件。 另外需要注意的是,我们使用lockf()函数对文件加锁时,只能保证同一进程内的互斥性,而不能保证不同进程之间的互斥性。想要在不同进程之间实现互斥,需要使用系统提供的IPC机制,如信号量、共享内存等。

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