在进行多线程编程时,难免还要碰到两个问题,那就线程间的互斥与同步:
线程同步是指线程之间所具有的一种制约关系,一个线程的执行依赖另一个线程的消息,当它没有得到另一个线程的消息时应等待,直到消息到达时才被唤醒。
线程互斥是指对于共享的进程系统资源,在各单个线程访问时的排它性。当有若干个线程都要使用某一共享资源时,任何时刻最多只允许一个线程去使用,其它要使用该资源的线程必须等待,直到占用资源者释放该资源。线程互斥可以看成是一种特殊的线程同步(下文统称为同步)。
生产者消费者问题就是一个著名的线程同步问题,该问题描述如下:有一个生产者在生产产品,这些产品将提供给若干个消费者去消费,为了使生产者和消费者能并发执行,在两者之间设置一个具有多个缓冲区的缓冲池,生产者将它生产的产品放入一个缓冲区中,消费者可以从缓冲区中取走产品进行消费,显然生产者和消费者之间必须保持同步,即不允许消费者到一个空的缓冲区中取产品,也不允许生产者向一个已经放入产品的缓冲区中再次投放产品。
关于线程同步和互斥的详细说明可以看: http://blog.youkuaiyun.com/big_bit/article/details/51356381这篇文章
线程间的同步方法大体可分为两类:用户模式和内核模式。顾名思义,内核模式就是指利用系统内核对象的单一性来进行同步,使用时需要切换内核态与用户态,而用户模式就是不需要切换到内核态,只在用户态完成操作。
用户模式下的方法有:原子操作(例如一个单一的全局变量),临界区。内核模式下的方法有:事件,信号量,互斥量。下面我们来分别看一下这些方法:
一、互斥锁或互斥量(mutex)
下面是用互斥量来解决生产者和消费者问题。为了现集中体现互斥量这个概念(就是一次只能有一个线程访问,其他线程阻塞),我们先简化一下问题:缓冲区或者仓库无限大(生产者和消费者都可以生产和消费产品,而且产品初始化时候数量就是无限多,这里我们主要体现),只有一个生产者和一个消费者,我们这个时候就可以把缓冲区设置为一个互斥量,一次要么生产者要么消费者霸占它。
· 初始化锁。在Linux下,线程的互斥量数据类型是pthread_mutex_t。在使用前,要对它进行初始化。
静态分配:pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
动态分配:int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex,const pthread_mutex_attr_t *mutexattr);
· 加锁。对共享资源的访问,要对互斥量进行加锁,如果互斥量已经上了锁,调用线程会阻塞,直到互斥量被解锁。
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex *mutex);
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);
· 解锁。在完成了对共享资源的访问后,要对互斥量进行解锁。
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
· 销毁锁。锁在是使用完成后,需要进行销毁以释放资源。
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex *mutex);
接下来我们来看看实现流程:
下面开始代码实现:
-
#include <stdio.h> #include <pthread.h> #define LOOP_COUNT 5 //生产者和消费者各自循环次数 pthread_mutex_t mutex; //定义一个全局互斥量,在不同函数中 //初始化和使用 void *producer( void *arg ); //生产者线程 void *consumer( void *arg ); //消费者线程 int main(int argc , char *argv[]){ pthread_t thrd_prod , thrd_cons; pthread_mutex_init( &mutex , NULL ); //初始化互斥量 //创建生产者和消费者线程 if( pthread_create( &thrd_prod , NULL, producer , NULL ) != 0 ) oops( "thread create failed." ); sleep(1); //保证生产者线程先运行 if( pthread_create( &thrd_cons , NULL, consumer , NULL ) != 0 ) oops( "thread create failed." ); //等待线程结束 if( pthread_join( thrd_prod , NULL ) != 0 ) oops( " wait thread failed."); if( pthread_join( thrd_cons , NULL ) != 0 ) oops( " wait thread failed."); pthread_mutex_destroy( &mutex ); //关闭互斥量 return 0; } void *producer( void *arg){ int count = 0 ; //循环计数 while( count++ < LOOP_COUNT ){ pthread_mutex_lock( &mutex ); //加锁 //成功占有互斥量,接下来可以对缓冲区(仓库)进行生产 //操作 printf( " producer put a product to buffer.\n"); sleep(3); //休眠3秒, 便于程序观察 pthread_mutex_unlock( &mutex ); //解锁 sleep(1); //休眠一秒,防止它又马上占据锁 } } void *consumer( void *arg ){ int count = 0 ; //循环计数 while( count++ < LOOP_COUNT ){ // sleep(2); //休眠一秒, 便于程序观察 pthread_mutex_lock( &mutex ); //加锁 //成功占有互斥量,接下来可以对缓冲区(仓库)进行取出 //操作 printf( " consumer get a product from buffer.\n"); pthread_mutex_unlock( &mutex ); //解锁 sleep(1); //休眠一秒,防止它又马上占据锁 } }
结果如下:
从结果可以看到,当生产者和消费者成功lock互斥量时,另一个就阻塞等待。
二、读写锁
读写锁也叫做共享-独占锁,当读写锁以读模式锁住时,它是以共享模式锁住的;当它以写模式锁住时,它是以独占模式锁住的。
接下来我们改变一下生产者消费者问题:现在缓冲区或者仓库无限大(生产者和消费者都可以生产和消费产品,而且产品初始化时候数量就是无限多,这里我们主要体现),只有一个生产者(读写锁也可以应用到多个生产者问题),但有多个消费者, 我们这个时候就可以把为生产者设置一个写锁,为每个消费者设置一个读锁。
- 1.初始化读写锁。
#include <pthread.h>
int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *restrict rwlock,constpthread_rwlockattr_t *restrict attr);2.加锁。要在读模式下锁定读写锁,需要调用pthread_rwlock_rdlock;要在写模式下锁定读写锁,需要调用pthread_rwlock_wrlock。当读写锁是写加锁状态时,在这个锁被解锁之前,所有试图对这个锁加锁的线程都会被阻塞。当读写锁在读加锁状态时,所有试图以读模式对它进行加锁的线程都可以得到访问权,但是如果线程希望以写模式对此锁进行加锁,它必须阻塞直到所有的线程释放读锁。
intpthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
intpthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwlock);
3.解锁。在完成了对共享资源的访问后,要对读写锁进行解锁。
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);4.销毁锁。在释放读写锁占用的内存之前,需要调用pthread_rwlock_destroy做清理工作。如果pthread_rwlock_init为读写锁分配了资源,pthread_rwlock_destroy将释放这些资源。如果在调用pthread_rwlock_destroy之前就释放了读写锁占用的内存空间,那么分配给这个锁的资源就丢失了。
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwlock);
#include <stdio.h> #include <pthread.h> #define LOOP_COUNT 2 //生产者和消费者各自循环次数 #define LOOP_THRD 5 //消费者线程个数 pthread_rwlock_t rwlock; //定义一个全局读写锁,在不同函数中 //初始化和使用 void *producer( void *arg ); //生产者线程 void *consumer( void *arg ); //消费者线程 int main(int argc , char *argv[]){ int thrd_num ,thrd_id[LOOP_THRD] ; pthread_t thrd_prod , thrd_cons[LOOP_THRD]; pthread_rwlock_init( &rwlock , NULL ); //初始化互斥量 //创建一个生产者和多个消费者线程 if( pthread_create( &thrd_prod , NULL, producer , NULL ) != 0 ) oops( "thread create failed." ); for( thrd_num = 0 ; thrd_num < LOOP_THRD; thrd_num++ ){ thrd_id[thrd_num] = thrd_num; //线程id,注意线程共享变量 if( pthread_create( &thrd_cons[thrd_num], NULL, consumer , <span style="background-color: rgb(255, 0, 0);">(void *)( thrd_id+thrd_num)</span> ) != 0 ) oops( "thread %d create failed." , thrd_num ); } //等待线程结束 if( pthread_join( thrd_prod , NULL ) != 0 ) oops( " wait thread failed."); for( thrd_num = 0 ; thrd_num < LOOP_THRD; thrd_num++ ){ if( pthread_join( thrd_cons[thrd_num] , NULL ) != 0 ) oops( " wait thread %d failed." , thrd_num); // printf("wait %d thread.\n" , thrd_num); } pthread_rwlock_destroy( &rwlock ); //关闭互斥量 return 0; } void *producer( void *arg){ int count = 0 ; //循环计数 while( count++ < LOOP_COUNT ){ printf( "producer try to lock wrlock.\n"); pthread_rwlock_wrlock( &rwlock ); //加锁 //成功占有互斥量,接下来可以对缓冲区(仓库)进行生产 //操作 printf( "producer lock successful, producer put a product to buffer.\n"); /* 休眠3秒, 便于程序观察,可以看到 其他读取线程不能占据锁而阻塞 */ sleep(3); printf("prducer finished ,unlock wrlock.\n"); pthread_rwlock_unlock( &rwlock ); //解锁 sleep(1); //休眠一秒, 防止马上又占据写锁 } } void *consumer( void *arg ){ int count = 0 ; //循环计数 int thrd_id = *( ( int*)arg ); // printf( "consumer %d ,%#x . \n" , thrd_id ,arg); while( count++ < LOOP_COUNT ){ // sleep( thrd_id+1 ); //休眠一秒, 便于程序观察 printf( "consumer try to lock rdlock.\n" ); pthread_rwlock_rdlock( &rwlock ); //加锁 //成功占有互斥量,接下来可以对缓冲区(仓库)进行取出 //操作 printf( " consumer locked successful ,consumer %d get a product from buffer." "\n" , thrd_id); /* 休眠3秒, 便于程序观察,可以看到 其他读取线程能占据读锁 */ sleep(3); printf("consumer finished ,unlock rdlock.\n"); pthread_rwlock_unlock( &rwlock ); //解锁 sleep(thrd_id+1); //休眠一秒, 防止马上又占据读锁 } }
结果如下:
可以看到当读写锁是写加锁状态时,在这个锁被解锁之前,所有试图对这个锁加锁的线程都会被阻塞。当读写锁在读加锁状态时,所有试图以读模式对它进行加锁的线程都可以得到访问权,但是如果线程希望以写模式对此锁进行加锁,它必须阻塞直到所有的线程释放读锁。虽然读写锁的实现各不相同,但当读写锁处于读模式锁住状态时,如果有另外的线程试图以写模式加锁,读写锁通常会阻塞随后的读模式锁请求(貌似在程序里面没有体现出来)。这样可以避免读模式锁长期占用,而等待的写模式锁请求一直得不到满足。另外我要说明的一点就是,传递参数 arg 为(void *)( thrd_id+thrd_num),我一开始并没有定义一个数组thrd_cons[LOOP_THRD]来存储线程编号的, 而是直接传thrd_num的地址,但通过在线程int thrd_id = *( ( int*)arg );
// printf( "consumer %d ,%#x . \n" , thrd_id ,arg);这两句话就可以知道,当传递的是thrd_num地址时候,由于进程的所有信息对该进程的所有线程都是共享的,包括可执行的程序文本、程序的全局内存和堆内存、栈以及文件描述符。地址, 由于进程的所有信息对该进程的所有线程都是共享的,包括可执行的程序文本、程序的全局内存和堆内存、栈以及文件描述符。 thrd_num的值会随着线程的执行而发生改变,系统调度频率之快是我们无法想像的,所以thrd_num的值也是动态改变的。
三、条件变量(cond)
与互斥锁不同,条件变量是用来等待而不是用来上锁的。条件变量用来自动阻塞一个线程,直到某特殊情况发生为止。通常条件变量和互斥锁同时使用。条件变量分为两部分:条件和变量。条件本身是由互斥量保护的。线程在改变条件状态前先要锁住互斥量。条件变量使我们可以睡眠等待某种条件出现。条件变量是利用线程间共享的全局变量进行同步的一种机制,主要包括两个动作:一个线程等待"条件变量的条件成立"而挂起;另一个线程使"条件成立"(给出条件成立信号)。条件的检测是在互斥锁的保护下进行的。如果一个条件为假,一个线程自动阻塞,并释放等待状态改变的互斥锁。如果另一个线程改变了条件,它发信号给关联的条件变量,唤醒一个或多个等待它的线程,重新获得互斥锁,重新评价条件。如果两进程共享可读写的内存,条件变量可以被用来实现这两进程间的线程同步。
1.初始化条件变量。
静态态初始化,pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIER;
动态初始化,int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond,pthread_condattr_t *cond_attr);2.等待条件成立。释放锁,同时阻塞等待条件变量为真才行。timewait()设置等待时间,仍未signal,返回ETIMEOUT(加锁保证只有一个线程wait)
int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond,pthread_mutex_t *mutex);
int pthread_cond_timewait(pthread_cond_t *cond,pthread_mutex *mutex,consttimespec *abstime);3.激活条件变量。pthread_cond_signal,pthread_cond_broadcast(激活所有等待线程)
int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond);
int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); //解除所有线程的阻塞4.清除条件变量。无线程等待,否则返回EBUSY
int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);接下来我们又改变一下生产者消费者问题:现在缓冲区或者仓库大小为BUFSIZE,只有一个生产者和一个消费者(其实也适用于多个生产者和消费者), 我们这个时候就可以把缓冲区设置为一个互斥量,一次要么生产者要么消费者霸占它。但接下来处理方式与互斥量有所不同:假如生产者成功占据锁(缓冲区),这时它不能马上开始往里面生产东西,要先判断缓冲区是不是满的,如果缓冲区满了,那么生产者就会把自己放到等待条件的线程列表上,然后对互斥量进行解锁,这是一个原子操作。如果缓冲区不满则可以生产产品,然后给消费者发送notempty信号,表示缓冲区有产品了, 你可以yy了。然后解锁互斥量。假如是消费者成功占据锁(缓冲区),同样它要检查缓冲区是不是空的,如果空,那么消费者就会把自己放到等待条件的线程列表上,然后对互斥量进行解锁。如果不空,消费者开始yy,然后给生产者发送nofull信号, 表示缓冲区有位置可以生产了, 你快生产吧。然后解锁互斥量。就这样,生产者消费者和谐同步工作着。
流程图我就不画了,看代码也能明白过程:
---producer过程:lock(mutex)->checknotfull->(if notfull wait until notfull)->produce product->sendnotempty to consumer->unlock(mutex)
---consumer过程:lock(mutex)->checknotempty->(if notempty wait until notempty)->get productfrom buffer->send notfull to poducer->unlock(mutex)
#include <stdio.h> #include <pthread.h> #define LOOP_COUNT 20 //生产者和消费者各自循环次数,也可以说生产商品的总量 //#define LOOP_THRD 5 //消费者线程个数 #define BUFSIZE 5 //缓冲区大小,也就是最多能放多少个产品 pthread_mutex_t mutex; //定义一个全局互斥量,在不同函数中 //初始化和使用 pthread_cond_t notempty , notfull; //定义两个条件变量,当作信号投放 unsigned int prod_pos = 3; //定义生产者在缓冲区开始生产的位置 unsigned int cons_pos = 0; //定义消费者在缓冲区开始消费的位置 void *producer( void *arg ); //生产者线程 void *consumer( void *arg ); //消费者线程 int main(int argc , char *argv[]){ pthread_t thrd_prod , thrd_cons; pthread_mutex_init( &mutex , NULL ); //初始化互斥量 //创建生产者和消费者线程 if( pthread_create( &thrd_prod , NULL, producer , NULL ) != 0 ) oops( "thread create failed." ); sleep(1); //保证生产者线程先运行 if( pthread_create( &thrd_cons , NULL, consumer , NULL ) != 0 ) oops( "thread create failed." ); //等待线程结束 if( pthread_join( thrd_prod , NULL ) != 0 ) oops( " wait thread failed."); if( pthread_join( thrd_cons , NULL ) != 0 ) oops( " wait thread failed."); pthread_mutex_destroy( &mutex ); //关闭互斥量 return 0; } void *producer( void *arg){ int count = 0 ; //循环计数 while( count++ < LOOP_COUNT ){ printf( "producer try to lock .\n"); pthread_mutex_lock( &mutex ); //加锁 /* 成功占有互斥量,接着检查缓冲区是不是满了, */ if( ( prod_pos + 1 ) % BUFSIZE == cons_pos ){ //缓冲区满了 printf( "producer wait not full.\n"); pthread_cond_wait( ¬full , &mutex ); //等待条件满足 } //如果没满,接下来可以对缓冲区(仓库)进行生产 //操作 printf( "producer lock successful, producer put %d's " "product to buffer.\n" ,count); prod_pos = ( prod_pos +1 ) % BUFSIZE; //下标前进一个 pthread_cond_signal( ¬empty ); //向消费者发送信号 /* 休眠3秒, 便于程序观察,可以看到 其他读取线程不能占据锁而阻塞 */ sleep( 1 ); printf("prducer finished ,unlock lock.\n"); pthread_mutex_unlock( &mutex ); //解锁 sleep( 1 ); //休眠一秒, 防止马上又占据写锁 } } void *consumer( void *arg ){ int count = 0 ; //循环计数 while( count++ < LOOP_COUNT ){ // sleep( thrd_id+1 ); //休眠一秒, 便于程序观察 printf( "consumer try to lock .\n" ); pthread_mutex_lock( &mutex ); //解锁 /* 成功占有互斥量,接下来检查缓冲区是否为空 */ if( cons_pos == prod_pos ){ printf( "consumer wait not empty.\n"); pthread_cond_wait( ¬empty , &mutex ); } //缓冲区不空,可以对缓冲区(仓库)进行取出操作 printf( " consumer locked successful ,consumer " "get %d product from buffer.\n" , count); cons_pos = ( cons_pos + 1) % BUFSIZE ; //下标前进一个 pthread_cond_signal( ¬full ); //向生产着发送信号 /* 休眠3秒, 便于程序观察,可以看到 其他读取线程能占据读锁 */ sleep( 1 ); printf("consumer finished ,unlock lock.\n"); pthread_mutex_unlock( &mutex ); //解锁 sleep(1); //休眠一秒, 防止马上又占据读锁 } }
死锁了!!!! 万万没想到!!!然后排查,锁定到 pthread_cond_wait函数,查看其他资料,总结如下:函数将解锁mutex参数指向的互斥锁,并使当前线程阻塞在cond参数指向的条件变量上。
被阻塞的线程可以被pthread_cond_signal函数,pthread_cond_broadcast函数唤醒,也可能在被信号中断后被唤醒。
pthread_cond_wait函数的返回并不意味着条件的值一定发生了变化,必须重新检查条件的值。
pthread_cond_wait函数返回时,相应的互斥锁将被当前线程锁定,即使是函数出错返回。
一般一个条件表达式都是在一个互斥锁的保护下被检查。当条件表达式未被满足时,线程将仍然阻塞在这个条件变量上。当另一个线程改变了条件的值并向条件变量发出信号时,等待在这个条件变量上的一个线程或所有线程被唤醒,接着都试图再次占有相应的互斥锁。
阻塞在条件变量上的线程被唤醒以后,直到pthread_cond_wait()函数返回之前条件的值都有可能发生变化。所以函数返回以后,在锁定相应的互斥锁之前,必须重新测试条件值。最好的测试方法是循环调用pthread_cond_wait函数,并把满足条件的表达式置为循环的终止条件。
所以上述代码应该用循环而不是if。具体修改如下:
consumer函数中: /* 成功占有互斥量,接下来循环检查缓冲区是否为空. 这个while要特别 说明一下,单个pthread_cond_wait功能很完善,为何这里要有一个 while (cons_pos >=prod_pos)呢?因为pthread_cond_wait里的线程可 能会被意外唤醒返回了,mutex又被重新lock(不一定是本线程,有可能 是其他线程),此时情况是cons_pos >= prod_pos ,表示缓冲区空了, 不能再取product,也没有product可取。这不是我们想要的结果。应该 让线程继续进入pthread_cond_wait */ while( cons_pos == prod_pos ){ printf( "consumer wait not empty.\n"); /* pthread_cond_wait会先解除之前的pthread_mutex_lock锁定的 mutex,然后阻塞在等待对列里休眠,直到再次被唤醒(大多数 情况下是等待的条件成立而被唤醒,唤醒后,该进程会先锁定先 pthread_mutex_lock(&mutex);,再读取资源,用这个流程是比较 清楚的 block-->unlock-->cond_wait() return-->lock */ pthread_cond_wait( ¬empty , &mutex ); }
produer函数中: /* 成功占有互斥量,接着循环检查缓冲区是不是满了, */ while( ( prod_pos + 1 ) % BUFSIZE == cons_pos ){ //缓冲区满了 printf( "producer wait not full.\n"); pthread_cond_wait( ¬full , &mutex ); //等待条件满足 }
这样来看结果就对了注:关于生产者和消费者操作缓冲区的操作,大家下来仔细揣摩一下,搞懂while( ( prod_pos + 1 ) % BUFSIZE == cons_pos )
while( cons_pos == prod_pos )
四、信号量
关于信号量的说明见http://blog.youkuaiyun.com/big_bit/article/details/51471811,我主要写了一个程序来学习信号量,这个例子是两个相同的线程同时向屏幕输出数据,我们可以看到如何使用信号量来使两个进程协调工作,使同一时间只有一个线程可以向屏幕输出数据。
#include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/sem.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/stat.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> #include <pthread.h> /* 利用信号量实现PV操作,来达到同步 */ //#define IPC_PATH "." //#define IPC_ID 0x1 union semun{ int val; struct semid_ds *buf; unsigned short *array; }; struct my_arg{ //在线程的例程函数里面要调用pv函数,所以给例程传递结构体 char mes; int semid; unsigned short nsems; }; static int creat_sem( const int nsems); static void del_sem( const int semid); static int semaphore_p( const int semid , const unsigned short nsems ); static int semaphore_v( const int semid , const unsigned short nsems ); static void *pr_char( void *); //print char int main(int argc , char *argv[]){ int sem_id; int nsems = 1; //static int count = 0; char mes1 = 'X'; char mes2 = 'O'; pthread_t thrd1,thrd2; struct my_arg my_arg1,my_arg2; /* init semaphore */ sem_id = creat_sem( nsems ); my_arg1.semid=my_arg2.semid = sem_id; my_arg1.nsems = my_arg2.nsems = (unsigned short )(nsems-1); my_arg1.mes = mes1; my_arg2.mes = mes2; //create 2 thread pthread_create( &thrd1 , NULL , pr_char , (void *)&my_arg1); pthread_create( &thrd2 , NULL , pr_char , (void *)&my_arg2); /* print data by sem*/ pthread_join( thrd1 , NULL ); pthread_join( thrd2 , NULL); /* delete semaphore */ if( argc > 1){ sleep(3); del_sem( sem_id); } return 0; } static int creat_sem( const int nsems ){ key_t key ; union semun arg; int sem_id; /* creat key */ // key = ftok( IPC_PATH , IPC_ID ); // key = ftok( "." , 1 ); // if( key == -1 ) // oops( "ftok" ); if( -1 ==( sem_id = semget( (key_t)1324 , nsems , 0666 | IPC_CREAT) ) ) oops( "semget " ); /* set sem */ arg.val = nsems; if( -1 == semctl( sem_id , 0 , SETVAL , arg) ) oops( " semctl " ); return sem_id; } /* sem delete */ static void del_sem( const int semid ){ union semun arg; if( -1 == semctl( semid , 0 , IPC_RMID , arg) ) oops( "delete semaphore"); } /* 信号量P操作 */ static int semaphore_p( const int semid , const unsigned short nsems ){ struct sembuf sem_buf; //set sembuf //sem_buf.sem_num = ( unsigned short )(nsems-1); //sem_buf.sem_num = 0; sem_buf.sem_num = nsems; sem_buf.sem_op = -1 ; //P:get resource which sem control sem_buf.sem_flg = SEM_UNDO; if( -1 == semop( semid , &sem_buf , 1 ) ) oops( " semop "); return 1; } /* 信号量V操作 */ static int semaphore_v( const int semid , const unsigned short nsems ){ struct sembuf sem_buf; //set sembuf //sem_buf.sem_num = ( unsigned short )(nsems-1); //sem_buf.sem_num = 0; sem_buf.sem_num = nsems; sem_buf.sem_op = 1 ; //P:release resource which sem control sem_buf.sem_flg = SEM_UNDO; if( -1 == semop( semid , &sem_buf , 1 ) ) oops( " semop "); return 1; } static void *pr_char(void *arg){ static int count = 0; struct my_arg *parg = (struct my_arg*)arg; printf( " semid = %d\n" , parg->semid); printf( " nsems = %d\n" , parg->nsems); while(count++ < 10){ //进入临界区 if(!semaphore_p( parg->semid , parg->nsems)) oops( " semaphore_p" ); printf("%c" , parg->mes); //向屏幕中输出数据 fflush(stdout); //清理缓冲区,然后休眠随机时间 sleep(rand() % 3); printf("%c" , parg->mes); //离开临界区前再一次向屏幕输出数据 fflush(stdout); if(!semaphore_v(parg->semid , parg->nsems)) oops( "semaphore" ); //离开临界区,休眠随机时间后继续循环 sleep(rand() % 2); } printf("print finished."); }
- 1.初始化读写锁。