题目要求
编写Linux平台下的两个C语言程序实现如下性能:
(1)X、Y两个过程相互配合实现对输出文件中数据的解决,并将处理结果写入输入文件。
(2)X过程负责读分块取输出文件,并将输出数据利用共享内存传输给Y过程。
(3)Y过程负责将读入的数据(假设皆为文本数据)全副解决成大写,而后写入输入文件。
(4)为进步并行效率,X、Y两个过程之间创立2个共享内存区A、B。X读入数据到A区,而后用Linux的信号或信号量机制告诉Y过程进行解决;在Y解决A区数据时,X持续读入数据到B区;B区数据被填满之后,X过程告诉Y过程解决,本人再持续向A区读入数据。如此循环直至全副数据处理结束。
解题
#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <ctype.h>#include <semaphore.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/shm.h>const int BUFFER_SIZE = 2048;int main(int argc, char const *argv[]){argv[1]; // 文件 int inputFile, outputFile; inputFile = open(argv[1], O_RDONLY); if(inputFile <= 0 ){ printf("no file %s \n", argv[1]); return 0; } outputFile = open("./output.txt", O_WRONLY | O_CREAT, 0666); // 信号量 sem_t *sem1; sem_t *sem2; sem1 = sem_open("sem1", O_CREAT, 0666, 1); sem2 = sem_open("sem2", O_CREAT, 0666, 0); // 共享内存 // 定义替换空间结构体 struct switchBuffer { char buffer[BUFFER_SIZE]; int flag; }; struct switchBuffer *buffera; // 替换空间a,b struct switchBuffer *bufferb; int shmaId, shmbId; // 创立共享内存 shmaId = shmget((key_t)11, sizeof(buffera), 0666 | IPC_CREAT); shmbId = shmget((key_t)22, sizeof(bufferb), 0666 | IPC_CREAT); // 主过程读取数据 // 子过程解决后写入数据 pid_t cpid; cpid = fork(); if (cpid < 0) { printf("error in fork\n"); } else if (cpid == 0) { // 子过程 printf("child process pid: %d \t", getpid()); // 共享内存映射到过程空间 buffera = (struct switchBuffer *)shmat(shmaId, 0, 0); bufferb = (struct switchBuffer *)shmat(shmbId, 0, 0); int switchFlag = 1; while(1) { sem_wait(sem2); if (switchFlag) { for (int i = 0; i < buffera->flag; ++i) { buffera->buffer[i] = toupper(buffera->buffer[i]); } write(outputFile, buffera->buffer, buffera->flag); } else { for (int i = 0; i < bufferb->flag; ++i) { bufferb->buffer[i] = toupper(bufferb->buffer[i]); } write(outputFile, bufferb->buffer, bufferb->flag); } switchFlag = !switchFlag; sem_post(sem1); } } else { // 主过程 // 共享内存映射到过程空间 buffera = (struct switchBuffer *)shmat(shmaId, 0, 0); bufferb = (struct switchBuffer *)shmat(shmbId, 0, 0); int fileFlag = 0; int switchFlag = 1; // 1.读取文件->buffer a // 2.期待解决过程 // 3.触发解决过程 // 4.读取文件->buffer b // 5.期待解决过程 // 6.触发解决过程 // 开始时事后触发2,开始运行工作 // 通过read文件为0判断终止条件 // 终止后再次期待解决线程解决最初的一个buffer while (1) { if (switchFlag) { fileFlag = read(inputFile, buffera->buffer, BUFFER_SIZE); buffera->flag = fileFlag; } else { fileFlag = read(inputFile, bufferb->buffer, BUFFER_SIZE); bufferb->flag = fileFlag; } switchFlag = !switchFlag; if (fileFlag <= 0) break; sem_wait(sem1); sem_post(sem2); } sem_wait(sem1); } // destory close(inputFile); close(outputFile); sem_close(sem1); sem_close(sem2); sem_unlink("sem1"); sem_unlink("sem2"); shmdt(buffera); shmdt(bufferb); shmctl(shmaId, IPC_RMID, 0); shmctl(shmbId, IPC_RMID, 0); printf("over\n"); return 0;}