今有一个文件F供进程共享,现把这些进程分成A、B两组,规定同组的进程可以同时读文件F;但当有A组(或B组)的进程在读文件F时就不允许B组(或A组)的进程读文件F。试用P、V操作(记录型信号量)来进行管理。,求代码
时间: 2024-02-15 20:03:44 浏览: 99
下面是使用P、V操作(记录型信号量)实现进程共享文件的代码示例:
```C
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#define SEM_KEY 0x123456 // 信号量的键值
#define FILE_PATH "file.txt" // 共享的文件路径
#define BUF_SIZE 1024 // 缓冲区大小
union semun {
int val;
struct semid_ds *buf;
unsigned short *array;
struct seminfo *_buf;
};
void P(int semid, int semnum) {
struct sembuf sem;
sem.sem_num = semnum;
sem.sem_op = -1;
sem.sem_flg = SEM_UNDO;
semop(semid, &sem, 1);
}
void V(int semid, int semnum) {
struct sembuf sem;
sem.sem_num = semnum;
sem.sem_op = 1;
sem.sem_flg = SEM_UNDO;
semop(semid, &sem, 1);
}
int main() {
int semid, fd, status;
pid_t pid;
union semun sem_union;
struct sembuf sembuf;
fd = open(FILE_PATH, O_RDWR | O_CREAT, 0666);
if (fd == -1) {
perror("open");
exit(1);
}
// 创建共享信号量
semid = semget(SEM_KEY, 2, IPC_CREAT | 0666);
if (semid == -1) {
perror("semget");
exit(1);
}
// 初始化信号量的值
sem_union.val = 1;
if (semctl(semid, 0, SETVAL, sem_union) == -1) {
perror("semctl");
exit(1);
}
sem_union.val = 0;
if (semctl(semid, 1, SETVAL, sem_union) == -1) {
perror("semctl");
exit(1);
}
pid = fork();
if (pid == 0) {
// 子进程A
while (1) {
P(semid, 0); // 请求信号量0
printf("Process A is reading the file.\n");
sleep(2); // 模拟读取文件的过程
printf("Process A finished reading the file.\n");
V(semid, 1); // 释放信号量1,让进程B可以读文件
}
} else if (pid > 0) {
// 父进程
pid = fork();
if (pid == 0) {
// 子进程B
while (1) {
P(semid, 1); // 请求信号量1
printf("Process B is reading the file.\n");
sleep(2); // 模拟读取文件的过程
printf("Process B finished reading the file.\n");
V(semid, 0); // 释放信号量0,让进程A可以读文件
}
} else if (pid > 0) {
// 父进程
waitpid(pid, &status, 0);
semctl(semid, 0, IPC_RMID); // 删除信号量
semctl(semid, 1, IPC_RMID);
close(fd); // 关闭文件描述符
unlink(FILE_PATH); // 删除共享文件
exit(0);
} else {
perror("fork");
exit(1);
}
} else {
perror("fork");
exit(1);
}
return 0;
}
```
在这个示例中,我们创建了一个共享文件并通过P、V操作(记录型信号量)来实现进程对共享文件的访问控制。我们创建了两个信号量,分别用于控制A组进程和B组进程的访问。对于A组进程,当它们读文件时,会请求信号量0,如果信号量0的值大于0,则可以访问文件,并将信号量0的值减1,此时B组进程就不能访问文件。当A组进程读完文件后,会释放信号量1,让B组进程可以访问文件。对于B组进程,也是类似的逻辑。
需要注意的是,这个示例中的进程访问共享文件的方式是串行的,即每次只有一个进程可以访问文件。如果需要支持多个进程同时访问文件,可以考虑使用读写锁等并发控制方式。
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