父进程和子进程之间的 POSIX 信号量

POSIX semaphores between parent and child process

本文关键字：POSIX 信号量 之间 子进程 进程      更新时间：2023-10-16

我希望从父进程和子进程交替输出以下输出

parent : 2 x 1 = 2
child : 2 x 2 = 4
parent : 2 x 3 = 6
.
.
child : 2 x 10 = 20

我已经使用信号量尝试了下面的代码。

#include <stdio.h>
#include <semaphore.h>
#include <unistd.h>
sem_t mutex_odd,mutex_even;
int main()
{  
int o=1;e=2;
pid_t pid = fork();
sem_init(&mutex_odd,0,1);
sem_init(&mutex_even,0,1);
if(pid>0)
{
while(o<=9)
{
sem_wait(&mutex_even);
printf("parent : 2 x %d = %dn", o, 2*o); 
o+=2;
sem_post(&mutex_odd);
}
}
else if(pid == 0)
{
while(e<=10)
{
sem_wait(&mutex_odd);
printf("parent : 2 x %d = %dn", e, 2*e); 
e+=2;
sem_post(&mutex_even);
}
}
else
{
printf("Child process couldn't be created!n");
exit(0);
}
return 0;
}

但输出如下所示。控制只是停留在那里，而不会终止程序。

parent : 2 x 1 = 2
child : 2 x 2 = 4

这是一个僵局状态吗？如何解决这个问题？

当父进程分叉时，其子进程继承父进程所管理的值的 COPY 。副本不使用相同的物理内存区域;此外，内存指针虽然看起来具有相同的地址值，但并不指向相同的物理内存区域。

获得父级和子级共享内存的方法是使用 IPC(进程间通信(函数。

下面的程序使用IPC函数：shmget，shmat分配内存来管理信号量(变量mutex(，并使用shmdt函数"解除分配"mutex数组指针和smdctl来删除分配的物理内存。

代码的另一个问题是信号量的初始化。第二个参数(pshared(在分叉进程之间共享时，应为1。为了避免同步问题，第三个参数(value(最好将父进程等待的互斥锁设置为 1，为子进程等待的互斥锁设置为 0。

#include <stdio.h>
#include <semaphore.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/shm.h>
static sem_t * mutex;
int main()
{
int o=1,e=2,r;
pid_t pid;
int shmid=0;
shmid=shmget(0,sizeof(mutex)*2 + SHMLBA, IPC_CREAT | SHM_R | SHM_W);
if (shmid==-1) {
perror("shmget");
return errno;
}
mutex=shmat(shmid, NULL, 0);
if (mutex== (void *) -1){
perror("shmat");
return errno;
}
r=sem_init(&mutex[0],1,1);
if (r) {
perror("m0");
return errno;
}
r=sem_init(&mutex[1],1,0);
if (r) {
perror("m1");
return errno;
}
pid=fork();
if(pid>0)
{
while(o<=9)
{
sem_wait(&mutex[0]);
printf("parent : 2 x %d = %dn", o, 2*o);
o+=2;
sem_post(&mutex[1]);
}
// Waits end of
waitpid(pid,NULL,0); // Waits end of child
puts("End");
r=shmdt(mutex);                   // Free memory
if (r)
perror("shmdt");
r=shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL);    // Remove map id.
if (r)
perror("shmctl");
}
else if(pid == 0)
{
while(e<=10)
{
sem_wait(&mutex[1]);
printf("child : 2 x %d = %dn", e, 2*e);
e+=2;
sem_post(&mutex[0]);
}
}
/*---------------------*/
else
{
perror("Child process couldn't be created!n");
exit(0);
}
return 0;
}
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