[操作系统][进程管理]（求助）Unix下的C编程：使用IPC机制，验证5个哲学家就餐问题。

chen_alvin

小弟最近在学习操作系统课程，老师要求我们做个实验，编写程序，验证5个哲学家就餐问题。要使用IPC机制。原理是明白了，但是还是不会编写，主要遇到了一下问题：
1、Unix下如何使用PV操作；
2、如果实现进程间共享内存；
我没有多少Unix编程知识，只懂得C语言编程，希望大家能指点指点。

冒泡

这里也有替人写作业的枪手吗。。

nait

提示一下，pv可用信号量，内存共享书上应该有吧
剩下的自己做吧

chen_alvin

Post by 冒泡
这里也有替人写作业的枪手吗。。

指点也算是做“枪手”，天啊。算了。无语。

chen_alvin

Post by nait
提示一下，pv可用信号量，内存共享书上应该有吧
剩下的自己做吧

谢谢。
可怜的是，老师提示了两本书，下课去到图书馆，已经被人全部借完了，上网google了一番，关于Unix进程间通信的资料没找到多少，理论倒是一堆。我用java编写多线程的程序，因为都是多个线程使用同一段内存空间，只要注意同步问题就行了。再google看看。

nait

去下《unix环境高级编程》吧

chen_alvin

书下了，学习研究中。

Tetris

应该用线程比较方便吧？

chen_alvin

嘻嘻，做好了。谢谢nait

主要的部分
要解决的问题：
1、        Unix下信号量的使用；算法中，使用了一组信号量（6个），其中5个信号量是分别对应一个哲学家，这样做的目的是当所需的叉子被占用时，想进餐的哲学家可以阻塞，另外1个信号量用作互斥，做临界资源的保护；
2、        Unix下PV操作的实现；Unix下并没有直接给出PV操作的函数，必须通过调用提供的相关操作，完成我们所需要的PV操作；
3、        Unix下共享存储的实现；算法中，使用了一个数组记录每个哲学家的状态，每一个哲学家行为都将记录在里面，当哲学家的状态发生变化，都必须对数组进行修改，这意味着每个哲学家都必须能访问到这个数组；在模拟的算法中，进程就对应着哲学家，因此必须建立共享内存，存放状态数组，以便各个哲学家进程都能访问；程序中还有一个监控进程，它每隔一段时间就会显示出哲学家的状态，它也必须能够访问到这块共享内存；
以上是本程序主要解决的问题，以下对每个问题进行分析解决。

具体问题分析设计：
1、        Unix下信号量的使用：
int semget(key_t key,int nsems,int permflags);
Unix使用semget调用创建或者获得信号量集合，三个参数中，其中key是唯一标示该信号量集合的标号，以后要获得已经创建的信号量都是通过它；nsems是要创建的信号量的个数，如果个数大于1，那么这将是一个信号量集合，其索引号是用0至到nsems-1；permflags是一组标志，其作用主要是说明该信号量的访问权限；
算法中
#define SEM_KEY 1002
定义了要用到的信号量集的key；
还有两个必须用到的关于信号量的系统调用：
int semctl(int semid,int sem_num,int command,union semun ctl_arg);
Int semop(int semid,struct sembuf *op_array,size_t num_ops);
semctl是用于对信号量的控制，如信号量值的设置获取等；semop是对信号量的操作，在下面将看到我定义的PV操作将使用到semop函数；

2、        Unix下PV操作的实现：
int p(int semid,int sem_index)
{
        struct sembuf sb;
        sb.sem_num = sem_index;
        sb.sem_op = -1;
        sb.sem_flg = SEM_UNDO;
        if(semop(semid,&sb,1)==-1)
        {
                printf("ID(%d)--P():failed!\n",getpid());
                return(FALSE);
        }
        return(TRUE);
}
int v(int semid,int sem_index)
{
        struct sembuf sb;
        sb.sem_num = sem_index;
        sb.sem_op = 1;
        sb.sem_flg = SEM_UNDO;
        if(semop(semid,&sb,1)==-1)
        {
                printf("ID(%d)--V():failed!\n",getpid());
                return(FALSE);
        }
        return(TRUE);
}
以上是PV操作的函数定义，通过传递给p（）或v（）一个semid和sem_index，对需要的信号量集合中的指定信号量进行操作；

3、        Unix下共享存储的实现：
Unix提供shmet、shmat和shmdt等一系列的相关系统调用用作共享存储的实现；
通过shmget函数来创建共享内存：
int shmget(key_t ket,size_t size,int shmflg);
类似于信号量的情况，程序需要提供一个key值去唯一标示共享内存块，而它返回一个以后程序需用到的共享内存标识码。
程序中
#define SHM_KEY_STATE 1000
标识共享状态数组
在创建共享内存后必须使用shmat函数来连接到进程中的地址空间，因此每个进程中必须定义个指针，用于指示这块内存空间。
在使用完毕后必须调用shmdt函数来讲共享内存和进程脱离。

nait

楼主真是个爱学习的好孩子
其实我信号量都忘的差不多了，这个暑假要狂补
还要找实习
还要应付考试
好忙啊

p.s. 一上来直接敲linuxsir.cn竟然不行了，还以为sir出大事了呢。到linuxfans的水区逛了一下才知道要加/bbs
ft