哲學家就餐(避免死鎖)(多進程版)
哲學家就餐利用信號量在多進程之間實現
下面展示一些代碼片段
#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;/*進程之間不能定義全局信號量,因為進程間全局變量是讀時共享,寫時復制,所以我們可以利用mmap函數建立映射區來實現多進程之間對信號量的操作。*/s = mmap(NULL,sizeof(sem_t)*5,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED|MAP_ANON,-1,0);for(i = 0;i<5;i++){//初始化信號量sem_init(&s[i],1,1);}for(i=0;i<5;i++){//循環創建子進程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/* 父進程 */{for(i = 0;i<5;i++){pid = waitpid(-1,NULL,0);//回收子進程if(pid != -1){printf("wait child %d,pid = %d\n",i,pid);}}for(i = 0;i<5;i++){//銷毀信號量ret = sem_destroy(&s[i]); if(ret == 0)printf("destroy sem success %d\n",i);}}return 0;
}
運行結果截圖:

可以看到程序運行時,進程交替獲得信號量。
哲學家輪流拿到左右兩個筷子(兩個信號量)然后進行就餐,用完就post釋放擁有的兩個筷子(兩個信號量),如果只獲得一個筷子(一個信號量),則放棄之前得到的一個筷子(信號量)。
【重點注意】:
直接將sem_t s[5]放在全局位置,試圖用于子進程間共享是錯誤的!應將其定義放置與mmap共享映射區中。
進程之間不能定義全局信號量,因為進程間全局變量是讀時共享,寫時復制,所以我們可以利用mmap函數建立映射區來實現多進程之間對信號量的操作。
使用方式:將s當成數組首地址看待,與使用數組s[5]沒有差異。