求高手给点思路——信号量问题

[cocat]

题目：
假设你开了家租船公司，你公司有10艘游艇可以提供给客户。请编写程序来模拟船公司和客户。如果有大于10个客户同时想向船公司租船，那么必须等待。

我的思路：
先fork然后子进程作为客户端程序（客户），父进程作为服务器程序（租船公司），但是具体不懂怎么写~请高手指点下~

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/sem.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

int semid; //全局变量
union semun {
    int              val;    /* Value for SETVAL */
    struct semid_ds *buf;    /* Buffer for IPC_STAT, IPC_SET */
    unsigned short  *array;  /* Array for GETALL, SETALL */
    struct seminfo  *__buf;  /* Buffer for IPC_INFO
                             (Linux specific) */
};

int sem_p(void);
int sem_v(void);
int sem_init(void);
void sem_del(void);

int main(int argc, char *argv[])
{
	pid_t pid;
	pid = fork();

	if (pid == -1)
	{
		perror("fork");
		exit(-1);
	}
	else if (pid == 0) //child process
	{

	}
	else              //parent process
	{
	}
	return 0;
}

int sem_init(void) //信号量初始化
{
	union semun sem;
	sem.val = 10;

	if (semctl(semid, 0, SETVAL, sem) == -1)
	{
		perror("semctl");
		exit(-1);
	}
	return 0;
}

int sem_p(void)  //P操作
{
	num--;
	struct sembuf sem;
	sem.sem_num = 0;
	sem.sem_op = -1;
	sem.sem_flg = SEM_UNDO;

	if (semop(semid, &sem, 1) == -1)
	{
		perror("semop p");
		exit(-1);
	}
	printf("还有%d个\n",num);
	fflush(stdout);
	return 0;
}

int sem_v(void) //V操作
{
	num++;
	struct sembuf sem;
	sem.sem_num = 0;
	sem.sem_op = +1;
	sem.sem_flg = SEM_UNDO;

	if (semop(semid, &sem, 1) == -1)
	{
		perror("semop v");
		exit(-1);
	}
	return 0;
}

void sem_del(void) //删除信号
{
	union semun semval;
	if (semctl(semid, 0, IPC_RMID, semval) == -1)
	{
		perror("semdel");
		exit(-1);
	}
}

[xu044]

直接用POSIX信号量就行。
用多进程和多线程都可以，下面我用多线程写了一个，不知道是不是你想要的！
编译的时候别忘了加 -pthread

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

#define NUM 20			//20个客户

sem_t sem;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t 	cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
int count = 0;

void * thread_routine(void *arg);

int main()
{
	int i;
	pthread_t tid;

	sem_init(&sem, 0, 10);
	for (i = 0; i < NUM; i++)
	{
		pthread_mutex_lock(&mutex);
		count++;
		pthread_mutex_unlock(&mutex);

		if(pthread_create(&tid, NULL, thread_routine, (void *)(i+1)) != 0)
			perror("Cann't create thread:");
	}
	
	pthread_mutex_lock(&mutex);
	while (count != 0)
		pthread_cond_wait(&cond, &mutex);
	pthread_mutex_unlock(&mutex);
	puts("GAME OVER!");
	return 0;
}


void * thread_routine(void *arg)
{
	int num = (int)arg;
	pthread_detach(pthread_self());

	sem_wait(&sem);
	printf("I'm Num.%d, I have got a boat!\n", num);
	sleep(1);
	sem_post(&sem);
	
	pthread_mutex_lock(&mutex);
	count--;
	pthread_mutex_unlock(&mutex);
	printf("I'm Num.%d, I have given back the boat!\n", num);
	pthread_cond_signal(&cond);

	return;
}

[cocat]

非常感谢~不过我想以信号量PV操作那样来实现

[xu044]

你的意思是不是使用XSI信号量来实现PV呀？
其实POSIX信号量的sem_wait和sem_post就是典型的PV操作，你上面实现的PV不够原子，如果使用多进程的话，num要放在共享存储区，这时多个进程会竞争使用num，如果你非要自己实现PV的话，建议结合互斥量。

[justin_luhui]

标记一下

[xu044]

我用多进程写了一个，你可以试着把我使用的POSIX信号量换成你自己实现的PV。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <fcntl.h>
#include <semaphore.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/mman.h>

#define NUM 20

int main()
{
	int i, fd, index;
	sem_t *sem_ptr;
	pid_t	pids[NUM], pid;

	fd = open("/dev/zero", O_RDWR);
	sem_ptr = mmap(0, sizeof(sem_t), PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
	sem_init(sem_ptr, 1, 10);

	for (i = 0; i < NUM; i++)
	{
		index = i + 1;
		if((pids[i] = fork()) > 0)
			continue;  //parent continue fork

		//child
		sem_wait(sem_ptr);
		printf("I'm Num.%d, I have got a boat!\n", index);
		sleep(1);
		sem_post(sem_ptr);
		printf("I'm Num.%d, I have given back the boat!\n", index);

		exit(0);
	}
	
	while ((pid = waitpid(-1, NULL, 0)) > 0)
		;
	puts("GAME OVER!");
	return 0;
}

[cocat]

[Quote=引用 3 楼 xu044 的回复:]
你的意思是不是使用XSI信号量来实现PV呀？
其实POSIX信号量的sem_wait和sem_post就是典型的PV操作，你上面实现的PV不够原子，如果使用多进程的话，num要放在共享存储区，这时多个进程会竞争使用num，如果你非要自己实现PV的话，建议结合互斥量。
[/Quote]

不是我非要~我是刚刚开始学~只学到信号量~别的我还真不会~