用c++语言写程序,具体要求:一些进程将自己的输出数据写到磁盘文件里,并将输出文件名写到进程间共享的内存里。打印守护进程从共享内存里读取文件名,将磁盘文件的数据输出到屏幕上。 在共享内存里实现环形队列,对共享内存的访问要保证互斥。输出进程和 打印守护进程要实现同步。
时间: 2024-03-23 19:40:35 浏览: 63
磁盘文件中的第1,3,5个学生数据读入程序,并显示出来
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好的,您的问题是如何实现这个要求,是吗?那么我可以给您提供一些思路和代码示例,帮助您完成这个任务。
首先,我们需要定义一个环形队列的结构体,来存储共享内存中的数据:
```
struct Queue {
int head;
int tail;
int size;
char buffer[MAX_BUFFER_SIZE][MAX_FILE_NAME_LENGTH];
};
```
其中,`head`表示队列头指针,`tail`表示队列尾指针,`size`表示队列的容量,`buffer`表示实际存储数据的数组。`MAX_BUFFER_SIZE`和`MAX_FILE_NAME_LENGTH`是常量,分别表示队列的最大容量和文件名的最大长度。
接下来,我们可以定义一个进程,用来写入数据到共享内存里:
```
void write_process() {
// 打开共享内存
int shmid = shmget(KEY, sizeof(Queue), IPC_CREAT | 0666);
Queue* queue = (Queue*)shmat(shmid, NULL, 0);
// 打开文件
FILE* fp = fopen("output.txt", "w");
// 不断写入数据
while (true) {
// 等待互斥锁
sem_wait(mutex);
// 判断队列是否已满
if ((queue->tail + 1) % queue->size == queue->head) {
// 队列已满,等待条件变量
sem_post(mutex);
sem_wait(full);
}
// 将文件名写入队列
strcpy(queue->buffer[queue->tail], "output.txt");
queue->tail = (queue->tail + 1) % queue->size;
// 释放互斥锁
sem_post(mutex);
// 将数据写入文件
fprintf(fp, "Hello, world!\n");
// 通知打印进程
sem_post(empty);
}
// 关闭文件
fclose(fp);
// 分离共享内存
shmdt(queue);
}
```
这个进程会不断写入数据到文件中,并将文件名写入共享内存的环形队列里。在写入数据之前,需要等待互斥锁,保证多个进程不会同时访问共享内存。如果队列已满,则等待条件变量`full`。写入完成后,释放互斥锁,并通知打印进程,可以开始读取数据了。
接下来,我们可以定义一个守护进程,用来读取共享内存里的数据,并将其输出到屏幕上:
```
void print_daemon() {
// 打开共享内存
int shmid = shmget(KEY, sizeof(Queue), IPC_CREAT | 0666);
Queue* queue = (Queue*)shmat(shmid, NULL, 0);
// 不断读取数据
while (true) {
// 等待互斥锁
sem_wait(mutex);
// 判断队列是否为空
if (queue->head == queue->tail) {
// 队列为空,等待条件变量
sem_post(mutex);
sem_wait(empty);
}
// 从队列中取出文件名
char file_name[MAX_FILE_NAME_LENGTH];
strcpy(file_name, queue->buffer[queue->head]);
queue->head = (queue->head + 1) % queue->size;
// 释放互斥锁
sem_post(mutex);
// 打开文件并输出数据
FILE* fp = fopen(file_name, "r");
char buffer[MAX_BUFFER_SIZE];
while (fgets(buffer, MAX_BUFFER_SIZE, fp)) {
printf("%s", buffer);
}
fclose(fp);
// 通知写入进程
sem_post(full);
}
// 分离共享内存
shmdt(queue);
}
```
这个守护进程会不断读取共享内存里的数据,如果队列为空,则等待条件变量`empty`。读取完成后,释放互斥锁,并将数据输出到屏幕上。输出完成后,通知写入进程,可以继续写入数据了。
最后,我们需要在主函数里创建互斥锁和条件变量,并启动写入进程和守护进程:
```
int main() {
// 创建互斥锁和条件变量
mutex = sem_open(MUTEX_NAME, O_CREAT, 0644, 1);
full = sem_open(FULL_NAME, O_CREAT, 0644, 0);
empty = sem_open(EMPTY_NAME, O_CREAT, 0644, 0);
// 创建写入进程和守护进程
pid_t pid = fork();
if (pid == 0) {
write_process();
} else {
print_daemon();
}
// 等待子进程退出
wait(NULL);
// 关闭互斥锁和条件变量
sem_close(mutex);
sem_close(full);
sem_close(empty);
// 删除共享内存
shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);
return 0;
}
```
这样,我们就完成了一个简单的操作系统课程设计假脱机程序,实现了多个进程之间的同步和互斥。
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