3._实验三：Linux进程/线程的异步并发执行

3.1_fork()函数创建子进程

#include <unistd.h>  
#include <stdio.h>   
int main ()   
{
    
       
    pid_t fpid; //fpid表示fork函数返回的值  
    int count=0;  
    fpid=fork();   
    if (fpid < 0)   
        printf("error in fork!");   
    else if (fpid == 0) {
    
      
        printf("i am the child process, my process id is %d/n",getpid());   
        printf("我是爹的儿子/n");//对某些人来说中文看着更直白。  
        count++;  
    }  
    else {
    
      
        printf("i am the parent process, my process id is %d/n",getpid());   
        printf("我是孩子他爹/n");  
        count++;  
    }  
    printf("统计结果是: %d/n",count);  
    return 0;  
}

当执行到代码段fpid=fork(); 时，此时新建了一个子进程，其直观图如下：
在这里插入图片描述
练习：
画出流程图

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main(){
    
    
        pid_t son_pid,daughter_pid;
        int count = 1;
        son_pid = fork();
        if(son_pid == 0){
    
    
                count++;
                printf("i am son,count = %d\n",count);
        }else{
    
    
                daughter_pid = fork();
                if(daughter_pid == 0){
    
    
                        count++;
                        printf("i am daughter, count = %d\n",count);
                }else{
    
    
                        count++;
                        printf("i am father,ID = %d, count = %d\n",daughter_pid,count);
                        waitpid(son_pid,NULL,0);
                        waitpid(daughter_pid,NULL,0);
                }
        }
}

在这里插入图片描述

3.2_创建线程

pthread.h的使用

pthread_create();

在这里插入图片描述
创建两个线程即函数son()和函数daughter();两者执行顺序随机且同步

4._实验四：使用信号量进行互斥与同步

4.1_信号量初使用

（1）信号量简单介绍

Linux提供两种信号量：
内核信号量：用于内核中资源共享控制
用户态信号量：主要包括POSIX信号量和SYSTEM V信号量。其中POSIX信号量分为两类。
无名信号量：主要用于线程间同步，也可用于进程间（由fork产生）同步。
有名信号量：既可用于进程间同步，也可用于线程间同步。

（2）信号量以及P、V操作的使用方法

POSIX有名信号量主要包括：

sem_t* sem_open(const char *name, int oflag, mode_t mode, int value);
//例如：创建一个互斥信号量mutex,初值为1即mutex = 1，访问权限为0666（我也不知道啥意思），
//如信号量存在，则打开之，如不存在，则创建  
sem_t* mutex("mutex",O_CREATE,0666,1);

①name: 文件名路径，如’mysem’，会创建/dev/shm/sem.mysem
②oflag：O_CREATE或O_CREATE | O_EXCL
O_CREATE：如信号量存在，则打开之，如不存在，则创建
O_CREATE | O_EXCL：如信号量已存在，则返回error
③mode：信号量访问权限，如0666
④value：信号量初始化值

int sem_wait(sem_t *sem)

测试指定的信号量的值，相当于P操作
若sem > 0，则减1立刻返回；
若sem = 0，则睡眠直到sem > 0，此时立刻减1，然后返回

int sem_post(sem_t *sem)

释放资源，相当于V操作，信号量sem的值加1，唤醒正在等待该信号量的进程/线程

int sem_close(sem_t *sem)

关闭有名信号量
进程中，如果使用完信号量，应使用该函数关闭有名信号量

int sem_unlink(const char *name)

删除系统中的信号量

操作系统Ubuntu（实验三四）

实验三四