linux 实验 父进程创建三个子进程,父子进程间通过共享内存实现进程通信。该共享内存为长度为10 的整型数组,子进程1先往共享内存中存放数据1~10,接着子进程2从共享内存中读取数据1~5,然后子进程3从共享内存中读取数据6~10,最后由父进程撤销共享内存。注意父子进程间同步关系的实现。
时间: 2024-03-26 12:35:50 浏览: 69
好的,这是一个比较典型的进程间通信的例子。我会尽力解答你的问题。
首先,我们需要使用共享内存来实现进程间通信。在 Linux 系统中,可以使用 System V IPC(Inter-Process Communication)机制来实现共享内存操作。具体来说,我们需要使用以下几个函数:
- `shmget`:创建共享内存区域,或获取已有共享内存区域的标识符。
- `shmat`:将共享内存区域映射到进程的地址空间中。
- `shmdt`:解除共享内存区域和进程地址空间的映射关系。
- `shmctl`:控制共享内存区域的状态,如删除共享内存区域。
接下来,我们可以使用 fork() 函数创建父进程和三个子进程。父进程可以使用 shmget() 函数创建一个长度为 10 的整型数组的共享内存区域,并使用 shmat() 函数将其映射到自己的地址空间中。然后,父进程可以使用 fork() 函数创建三个子进程,每个子进程都可以使用 shmat() 函数将共享内存区域映射到自己的地址空间中。这样,父进程和三个子进程就可以通过共享内存来进行通信了。
具体实现如下:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
#define SHM_SIZE 10
int main() {
int shmid;
int *shm;
int i;
// 创建共享内存区域
shmid = shmget(IPC_PRIVATE, SHM_SIZE * sizeof(int), IPC_CREAT | 0666);
if (shmid == -1) {
perror("shmget");
exit(1);
}
// 映射共享内存区域到父进程地址空间中
shm = (int *)shmat(shmid, NULL, 0);
if (shm == (int *)-1) {
perror("shmat");
exit(1);
}
// 创建三个子进程
for (i = 0; i < 3; i++) {
if (fork() == 0) {
// 子进程
int j;
int start, end;
switch (i) {
case 0:
// 子进程1往共享内存中存放数据1~10
for (j = 0; j < SHM_SIZE; j++) {
shm[j] = j + 1;
}
printf("子进程1往共享内存中存放数据1~10\n");
break;
case 1:
// 子进程2从共享内存中读取数据1~5
start = 0;
end = SHM_SIZE / 2 - 1;
printf("子进程2从共享内存中读取数据1~5:");
for (j = start; j <= end; j++) {
printf("%d ", shm[j]);
}
printf("\n");
break;
case 2:
// 子进程3从共享内存中读取数据6~10
start = SHM_SIZE / 2;
end = SHM_SIZE - 1;
printf("子进程3从共享内存中读取数据6~10:");
for (j = start; j <= end; j++) {
printf("%d ", shm[j]);
}
printf("\n");
break;
default:
break;
}
// 解除共享内存区域和进程地址空间的映射关系
if (shmdt(shm) == -1) {
perror("shmdt");
exit(1);
}
// 子进程结束
exit(0);
}
}
// 等待子进程结束
for (i = 0; i < 3; i++) {
wait(NULL);
}
// 删除共享内存区域
if (shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL) == -1) {
perror("shmctl");
exit(1);
}
// 解除共享内存区域和进程地址空间的映射关系
if (shmdt(shm) == -1) {
perror("shmdt");
exit(1);
}
// 父进程结束
return 0;
}
```
在上述代码中,我们使用了 switch 语句来区分不同的子进程。子进程1往共享内存中存放数据1~10,子进程2从共享内存中读取数据1~5,子进程3从共享内存中读取数据6~10。父进程等待三个子进程结束后,删除共享内存区域,并解除共享内存区域和进程地址空间的映射关系。
需要注意的是,父子进程之间的同步关系需要使用进程间通信的机制来实现。常见的进程间通信的机制包括信号量、消息队列、管道、共享内存等。在本例中,我们使用了共享内存来实现进程间通信,因此不需要额外使用其他的进程间通信的机制来实现同步关系。
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