第17课-信号量同步编程
17.1 核心概念--进程同步
一组并发进程进行互相合作、互相等待，使得各进程按一定的顺序执行的过程称为进程间的同步。
17.2 生产者消费者问题
1. 问题描述
这里面有两个角色：生产者和消费者。假设生产者生产的产品需要两步才能完成并且使用。但是，当生产者刚刚完成了对产品的第一步加工的时候，产品就被消费者买走了。可是他们之间并没有相应的沟通，这就导致，消费者会以为他买到了完成的产品。
2. 程序化
在文件夹里面创建producer.c和customer.c文件，同时创建文件夹ship。
producer.c
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
void main()
{
int fd;
//1.创建产品--文件
fd = open("./product.txt",O_RDWR|O_CREAT,0775);
//2.休息
sleep(20);
//3.向产品文件中填充内容
write(fd,"the product is finished!",25);
//4.关闭文件
close(fd);
}
customer.c
#include<stdlib.h>
void main()
{
//取走产品文件
system("cp ./product.txt ./ship");
}
运行结果：在两个一样的终端中分别运行./producer和./customer文件，我们会在文件夹/ship中，找到空白的文件product.txt。
3. 加入同步控制量
我们设置信号量的初始值是0，只有当生产者完成程序运行的时候才是1，这样就能解决问题。
./producer.c
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/sem.h>
void main()
{
int fd;
key_t key;
int semid;
struct sembuf sops;
//键值的设置
key = ftok("/root",2);
//创建信号量
semid = semget(key,1,IPC_CREAT);
//设置初始值为0
semctl(semid,0,SETVAL,0);
//创建产品--文件
fd = open("./product.txt",O_RDWR|O_CREAT,0775);
//休息
sleep(20);
//向产品文件中填充内容
write(fd,"the product is finished!",25);
//关闭文件
close(fd);
//释放信号量
sops.sem_num = 0 ;
sops.sem_op = 1;
sops.sem_flg = SEM_UNDO;
semop(semid,&sops,1);
}
./customer
#include<stdlib.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/sem.h>
#include<sys/types.h>
void main()
{
key_t key;
int semid;
struct sembuf sops;
int ret;
//键值的设置
key = ftok("/root",2);
semid = semget(key,1,IPC_CREAT);
//获取信号量
sops.sem_num = 0 ;
sops.sem_op = -1;
sops.sem_flg = SEM_UNDO; /*缺少这一项，可能成功，也可能失败，这里要是不设置它，会失败*/
//SEM_UNDO表示当程序，用这个信号量出错的时候，系统帮你释放掉这个信号量。
ret = semop(semid,&sops,1);
printf("ret is %d! ",ret); /*显示0表示成功，显示-1表示失败*/
//取走产品文件
system("cp ./product.txt ./ship");
}
运行结果：在两个一样的终端中分别运行./producer和./customer文件，我们会看到./customer程序的等待，我们还在/ship文件夹中找到文件product.txt，它里面的内容是：the product is finished!