实验二进程同步实验

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1、实验二进程同步实验实验二进程同步一、实验目的：掌握基本的同步算法，理解经典进程同步问题的本质；学习使用Linux的进程同步机制，掌握相关API的使用方法；能利用信号量机制，采用多种同步算法实现不会发生死锁的哲学家进餐程序。二、实验平台：虚拟机：VMWare9以上操作系统：Ubuntul2.04以上编辑器：Gedit

2、Vim编译器：Gcc三、实验内容：(1)以哲学家进餐模型为依据，在Linux控制台环境下创建5个进程，用semget函数创建一个信号量集(5个信号量，初值为1)，模拟哲学家的思考和进餐行为：每一位哲学家饥饿时，先拿起左手筷子，再拿起右手筷子；筷子是

3、临界资源，为每一支筷子定义1个互斥信号量；想拿到筷子需要先对信号量做P操作，使用完释放筷子对信号量做V操作。伪代码描述：semaphorechopstick[5]={l,l,l,l,l};?第i位哲学家的活动可描述为：do{printf("%disthinking",i);printf("%dishungry",i);wait(chopstick[i]);//拿左筷子wait(chopstick[(i+1)%5]);//拿右筷子printf("%diseatingH,i);signal(chopstick[i]);//放左筷子signal(chop

4、stick[(i+1)%5]);//放右筷子•••}while[true];运行该组进程，观察进程是否能一直运行下去，若停滞则发生了什么现象？并分析原因。(1)解决哲学家进餐问题可采用如下方法：a.仅当哲学家的左、右两只筷子均可用时，冰允许他拿起筷子进餐；b.至多只允许有4位哲学家同时去拿左边的筷子，最终能保证至少冇一位哲学家能够进餐；c规定奇数号哲学家先拿起他左手的筷子，然后再拿起他右手的筷子，而偶数号哲学家则先拿起他右手的筷子，然后再拿起他左手的筷子。方法a在示例程序中给出，请用方法b和c写出不会发生死锁的哲学家进餐程序。(2)设计程序，实现生产者/消费者

5、进程(线程)的同步与互斥。在该程序中创建4个进程(或线程)模拟生产者和消费者，实现进程(线程)的同步与互斥。实验结果：使用a方法结果哲学家就餐问题使用b力*法解决哲学家就餐问题源码如下：include<stdio.h>include<stdlib.h>#include<string.h>include<stdint.h>//include<stdbool.h>include<errno.h>//include<unistd.h>include<sys/types.h>

6、;//include<sys/stat.h>include<sys/ipc.h>include<sys/sem.h>include<sys/wait.h>unionsemun{intval;structsemid_ds*buf;unsignedshort*array;structseminfo*_buf;//defineERR_EXIT(m)do{perror(m);exit(EXIT_FAILURE);}while(O)//获取互斥信号量voidwait_mutex(intmutex){structse

7、mbufsb={O,-l?O};semop(mutex、&sb、l);//对互斥信号量进行操作}//取得筷子voidwait一v(intsemid'intnum){structsembufsb={num,-1,0};semop(semid,&sb,l);}//释放筷子voidsignal_p(intsemid,intnum){structsembufsb={num,l,0};semop(semid,&sb,l);//释放互斥变量mutexvoidsignal_mutex(intsemidO){structsembufsb={O,l,O}

8、;semop(semidO,&sb,l);}"ph函数voidph(intnum'intsemid,intsemidO){intleft=num;intright=(num+l)%5;for(;;){printf("%disthinking",num);sleep⑴；printf("%dishungry",num);sleep⑴；//wait操作，控制哲学家最多4人能进餐wait_mutex(semidO);wait_v(semidjeft);wait一v(semid,right};printf("%diseating",num);slee

9、p⑴；//signal操作signal