哲学家就餐(避免死锁)(多进程版)
哲学家就餐利用信号量在多进程之间实现
下面展示一些代码片段
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/mman.h>
#include <semaphore.h>
int main()
{
pid_t pid;
int i;
sem_t *s;
int left,right;
int ret;
int flag = 10;
/*进程之间不能定义全局信号量,
因为进程间全局变量是读时共享,写时复制,
所以我们可以利用mmap函数建立映射区
来实现多进程之间对信号量的操作。*/
s = mmap(NULL,sizeof(sem_t)*5,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED|MAP_ANON,-1,0);
for(i = 0;i<5;i++)
{
//初始化信号量
sem_init(&s[i],1,1);
}
for(i=0;i<5;i++)
{
//循环创建子进程
pid = fork();
if(pid == 0)
break;
else if(pid < 0)
{
perror("fork:");
exit(1);
}
}
if(i<5)
{
if(i == 4)
{
left = 0; right = i;
}
else
{
left = i;
right = i+1;
}
while(flag--)
{
sem_wait(&s[left]);
ret = sem_trywait(&s[right]);
if(ret == 0)
{
printf("%dth get sem,pid = %d\n",i,getpid());
sleep(1);
sem_post(&s[right]);
printf("------%dth post right %d sem,pid = %d\n",i,right,getpid());
sem_post(&s[left]);
printf("------%dth post left %d sem,pid = %d\n",i,left,getpid());
sleep(1);
}
else
{
sem_post(&s[left]);
printf("---------------%dth post left %d sem,pid = %d\n",i,left,getpid());
sleep(1);
}
}
}
else/* 父进程 */
{
for(i = 0;i<5;i++)
{
pid = waitpid(-1,NULL,0);//回收子进程
if(pid != -1)
{
printf("wait child %d,pid = %d\n",i,pid);
}
}
for(i = 0;i<5;i++)
{
//销毁信号量
ret = sem_destroy(&s[i]);
if(ret == 0)
printf("destroy sem success %d\n",i);
}
}
return 0;
}
运行结果截图:
可以看到程序运行时,进程交替获得信号量。
哲学家轮流拿到左右两个筷子(两个信号量)然后进行就餐,用完就post释放拥有的两个筷子(两个信号量),如果只获得一个筷子(一个信号量),则放弃之前得到的一个筷子(信号量)。
【重点注意】:
直接将sem_t s[5]放在全局位置,试图用于子进程间共享是错误的!应将其定义放置与mmap共享映射区中。
进程之间不能定义全局信号量,因为进程间全局变量是读时共享,写时复制,所以我们可以利用mmap函数建立映射区来实现多进程之间对信号量的操作。
使用方式:将s当成数组首地址看待,与使用数组s[5]没有差异。