哲学家就餐(避免死锁)(多进程版)

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。

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