Linux下进程的同步互斥实例——生产者消费者

linux下的同步和互斥

Linux sync_mutex

看的更舒服点的版本= =

https://github.com/Svtter/MyBlog/blob/master/Linux/pthread/Linux_producer_consumer.md

Semaphore.h

一份好文档,胜读十年书

本文参考了诸多资料,百度百科,cplusplus等

首先介绍一个头文件

#include <semaphore.h>

这里面包含了大多数的所需要使用的信号量.

包含:

  • int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value)

    用于初始化信号量。

    value代表信号量的初始值,

    pshare代表信号量是进程内的线程共享,还是进程间共享。

对于Linux而言,就是子进程共享和父进程共享——Linux中不存在线程的问题,Linux中的线程,进程均为进程,只是看进程组,子进程父进程而已。对于进程关系,可以使用pstree查看。

返回0时成功,返回-1时失败,并且设置errno
使用perror输出错误信息:
- EINVAL
value 超过 `SEM_VALUE_MAX`
- ENOSYS
pshared 非零,但系统还没有支持进程共享的信号量。
  • int sem_post(sem_t *sem)

    这个函数相当于V操作,是一个"原子操作"——即是不会被打断(中断)的。并行计算中会出现的两个线

    程同时对一个变量相加导致变量的值仅产生了一次变化在此处是不成立的。

    返回0时成功,返回-1时失败, 并且设置errno:

    • EINVAL

      sem 不是一个有效的信号量。

    • EOVERFLOW

      信号量允许的最大值将要被超过。

  • int sem_wait(sem_t *sem)

    这个函数相当于P操作,也是一个"原子操作"。等待对变量-1,如果不能对变量-1,则进入等待队列

  • int sem_trywait(sem_t *sem)

    如果变量不能-1(即sem_t为0),则不会进入等待队列,直接返回错误代码。

  • int sem_timedwait(sem_t *sem)
  • int sem_timedwait(sem_t *sem, const struct timespec *abs_timeout);
    • return 0 (success), return -1 (failure) and set errno:

      • EINTR

        The call was interrupted by a signal handler; see signal(7).

        //调用被信号处理中断

      • EINVAL sem is not a valid semaphore.

          //sem不是有效的信号量

        The following additional error can occur for sem_trywait():

          //下面的错误是sem_trywait()可能发生的:

      • EAGAIN The operation could not be performed without blocking (i.e., the

          semaphore currently has the value zero).

          //除了锁定无法进行别的操作(如信号量当前是0值).

        The following additional errors can occur for sem_timedwait():

          //下面的错误是sem_timedwait()可能发生的:

      • EINVAL The value of abs_timeout.tv_nsecs is less than 0, or greater than or

          equal to 1000 million.

          //abs_timeout.tv_nsecs 的值比0小或者大于等于1000毫秒(译者注:纳秒的值不能比0小,不能比1秒大)

      • ETIMEDOUT

          The call timed out before the semaphore could be locked.

          //在信号量锁定之前就超时了

      • 注意

        对这些函数,信号处理程序总是会中断阻塞,不管是否使用了sigaction(2)的SA_RESTART标志位.

  1. /*=============================================================================
  2. #
  3. # Author: svtter - [email protected]
  4. #
  5. # QQ : 57180160
  6. #
  7. # Last modified: 2014-10-03 20:35
  8. #
  9. # Filename: producer_consumer.cc
  10. #
  11. # Description:
  12. #
  13. =============================================================================*/
  14. #include <cstdio>
  15. #include <unistd.h>
  16. #include <semaphore.h>
  17. #include <pthread.h>
  18. #include <sys/types.h>
  19. #include <stdlib.h>
  20. #include <iostream>
  21. using namespace std;
  22. #define N 5
  23. #define item int
  24. // P/V操作
  25. void P(sem_t* sem)
  26. {
  27. if(sem_wait(sem))
  28. perror("P error!");
  29. }
  30. void V(sem_t* sem)
  31. {
  32. if(sem_post(sem))
  33. perror("V error!");
  34. }
  35. sem_t mutex;
  36. sem_t full;
  37. sem_t empty;
  38. item buffer[N];
  39. int i = 0, j = -1;
  40. void init_sem()
  41. {
  42. sem_init(&mutex, 0, 1);
  43. sem_init(&full, 0, 0);
  44. sem_init(&empty, 0, N);
  45. }
  46. void* producer(void *arg)
  47. {
  48. int product;
  49. while(1)
  50. {
  51. //生成随机数字
  52. product = rand()%100;
  53. // cout << "producer running..." << endl;
  54. P(&empty);
  55. P(&mutex);
  56. buffer[i] = product;
  57. printf("producer produced %d @ %d pos\n",
  58. product, i);
  59. i=(i+1)%N;
  60. V(&mutex);
  61. V(&full);
  62. sleep(1);
  63. }
  64. }
  65. void* consumer(void *arg)
  66. {
  67. int product, temp;
  68. while(1)
  69. {
  70. // cout << "consumer running..." << endl;
  71. P(&full);
  72. P(&mutex);
  73. j = (j+1)%N;
  74. product = buffer[j];
  75. V(&mutex);
  76. V(&empty);
  77. printf("Consumer consumed %d @ %d pos\n",
  78. product, j);
  79. sleep(3);
  80. }
  81. }
  82. int main()
  83. {
  84. //random num
  85. srand(time(NULL));
  86. init_sem();
  87. int error;
  88. pthread_t producer_t, consumer_t;
  89. error = pthread_create(&producer_t, NULL, producer, NULL);
  90. if(error != 0)
  91. printf("error in create producer.\n");
  92. else
  93. printf("create producer success!\n");
  94. pthread_create(&consumer_t, NULL, consumer, NULL);
  95. if(error != 0)
  96. printf("error in create consumer.\n");
  97. else
  98. printf("create consumer success!\n");
  99. pthread_join(producer_t, NULL);
  100. pthread_join(consumer_t, NULL);
  101. return 0;
  102. }
时间: 2024-10-06 07:58:14

Linux下进程的同步互斥实例——生产者消费者的相关文章

Linux平台下线程同步,实现“生产者消费者问题”

(1)线程同步,实现"生产者消费者问题" 要求:缓冲区大小为20,生产者每次放一个产品,消费者每次取走一个产品:生产者和消费者至少2个. (2)代码如下: #include <stdio.h> #include <pthread.h> #include <unistd.h> #include <sched.h> void *producter_f (void *arg); /*生产者*/ void *consumer_f (void *a

Linux 下进程与线程的基本概念

2019-10-01 关键字:进程.线程.信号量.互斥锁 什么是程序? 程序就是存放在磁盘上的指令和数据的有序集合,就是源代码编译产物. 它是静态的. 什么是进程? 进程就是操作系统为执行某个程序所分配的资源的总称.进程是程序的一次执行过程,因此它与程序不同,它是动态的.它的生命周期包括创建.调度.执行和消亡. 进程的内容主要包括以下三个部分: 1.正文段: 2.用户数据段: 3.系统数据段. 其中正文段与用户数据段两部分是从程序当中来的.而系统数据段则是操作系统分配的用来管理这个进程用的. 系

Linux下进程间Socket通信调试debug方法

在一个复杂的软件系统中,往往需要有各个组件之间的数据传递,在组件间数据传递过程中,又会不可避免的出现一些小问题,这时候我们就需要来进行debug了,由于最近的一个系统使用到了collectd和rrdcached来收集数据和画图,它们之间采用了Unix socket通信,因此小小的学习了一下相关知识. 首先我们来回忆下Linux下进程通信有哪些方法: 管道(Pipe)及有名管道(FIFO)\UNIX BSD 信号(Signal) \UNIX BSD 报文消息队列(Message)\UNIX sys

【网络编程基础】Linux下进程通信方式(共享内存,管道,消息队列,Socket)

在网络课程中,有讲到Socket编程,对于tcp讲解的环节,为了加深理解,自己写了Linux下进程Socket通信,在学习的过程中,又接触到了其它的几种方式.记录一下. 管道通信(匿名,有名) 管道通信,在一个进程之中,只能单一的对其写或者是读,而不可以及执行写操作又执行读操作.这一点,我们可以将其想象成我们的水管,分别连着不同的两端,在有水流的时候,一端只能进行输入,另一端只能进行输出,而不可以同时输入和输出. 管道又分为有名管道和匿名管道,两者的区别在于对于匿名管道,其只能在具有亲缘关系的父

linux下数据库双向同步之mysql

环境:lamp 下搭建一个博客   然后实现同步 这里:以wordpress为例,进行实施 具体操作如下: 一.环境配置 1.自动获取ip地址,虚拟机设置为桥接 2.[[email protected] ~]# yum install wget #换成163的yum源: cd /etc/yum.repos.d mv CentOS-Base.repo CentOS-Base.repo.save wget mirrors.163.com/.help/CentOS5-Base-163.repo #wg

Linux下简单的socket通信实例

Linux下简单的socket通信实例 If you spend too much time thinking about a thing, you’ll never get it done. —Bruce Lee       学习网络编程也一段时间了,刚开始看<UNIX网络编程>的时候,觉得这本厚厚的书好难啊!看到后来,发现并没有想象中的那么难.如果你是新手,建议你看到第二部分结束后,开始着手写代码.不写代码肯定是不行的.看100遍也没有敲一遍实现一遍来的清楚.敲完以后,带着问题去看书,你会

Linux下进程管理工具之(二):htop

实验环境: CentOS release 6.6(Final)  一台 IP地址:172.16.249.230 Htop是一款运行于Linux系统监控与进程管理软件,用于取代Unix下传统的top.与top只提供最消耗资源的进程列表不同,htop提供所有进程的列表,并且使用彩色标识出处理器.swap和内存状态. 用户一般可以在top无法提供详尽系统信息的情况下选择安装并使用htop.比如,在查找应用程序的内存泄漏问题时.与top相比,htop提供更方便.光标控制的界面来杀死进程. htop用C语

linux下编译安装memcached服务实例教程

分享下linux下编译安装memcached服务的步骤,一起来看看. 系统:Ubuntu 13.10第一步:安装libevent-dev$aptitude search libevent-dev$aptitude install libevent-dev 第二步:下载memcached并安装(www.jbxue.com)官网地址:http://memcached.org/$wget -c http://www.memcached.org/files/memcached-1.4.17.tar.gz

linux下C语言多线程编程实例

学东西,往往实例才是最让人感兴趣的,老是学基础理论,不动手,感觉没有成就感,呵呵.下面先来一个实例.我们通过创建两个线程来实现对一个数的递加.或许这个实例没有实际运用的价值,但是稍微改动一下,我们就可以用到其他地方去拉.下面是我们的代码: /*thread_example.c : c multiple thread programming in linux *author : falcon *E-mail : [email protected] */ #include <pthread.h>