Problemi di mutua esclusione nel modello a memoria comune

Problemi di mutua esclusione nel modello a memoria comune

I) Scrivere una applicazione concorrente che generi due processi figlio che competano per l'uso di un buffer di memoria (un processo figlio si comporti da lettore e l'altro da scrittore).

Descrizione: Il programma seguente implementa il problema dei Lettori/Scrittori nel caso particolare in cui ci sia un solo processo lettore ed un solo processo scrittore, ai quali si estendono i seguenti vincoli:

la lettura del buffer di memoria comune (allocato dal processo padre) da parte del processo lettore non può avvenire se non dopo la scrittura da parte del processo scrittore, e chiaramente il processo lettore non ha facoltà di modificare il contenuto del buffer.

il processo scrittore opera ogni volta una "sovrascrittura" del contenuto del buffer.

A garanzia della consistenza del contenuto del buffer condiviso, processo lettore e processo scrittore devono accedervi in mutua esclusione.

 Semafori.H

#include <sys/types.h> 

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/sem.h>

void Init_Sem(int, int);          //Inizializza Semaforo

void Wait_Sem(int, int);        //Wait su Semaforo

void Signal_Sem(int, int);     //Signal su Semaforo

int Awaiting_Sem(int, int);    //Restituisce il numero di processi in attesa su Semaforo

 Semafori.C

#include 'semafori.h'

struct sembuf Sem_Buf;                                //sembuf è un tipo predefinito contenente perlomeno i seguenti campi

//short sem_num; Numero del semaforo

//short sem_op; Valore da sommare algebricamente al semaforo

//short sem_flg; Flag dell'operazione

union semun Sem_Union; //semun è una unione predefinita contenente i seguenti elementi

//int val;

//struct semid_ds* buf;

//unshort_t* array;

//----- Nelle funzioni seguenti ID identifica il gruppo di semafori, N il singolo semaforo nel gruppo -----

void Init_Sem(int ID, int N, int Val)

void Wait_Sem(int ID, int N)

void Signal_Sem(int ID, int N)

int Awaiting_Sem(int ID, int N)

 Programma I.C

#include <stdio.h>         

#include <sys/shm.h>     

#include <sys/wait.h>         

#include 'semafori.h'

#define DIM 1   //Dimensione dell'area di memoria condivisa

#define NUM_OPS 4     //Numero di letture/scritture

#define MUTEX 0                    //Definizione di MACRO per l'accesso al semaforo

#define INITIALIZE(S,V) Init_Sem(ID_Sem,S,V)

#define WAIT(S) Wait_Sem(ID_Sem,S)

#define SIGNAL(S) Signal_Sem(ID_Sem,S)

void main()

Ptr_Buf=shmat(ID_Buf, 0, 0); //Il segmento allocato viene annesso al segmento dati

//del processo al primo indirizzo disponibile così come

//specificato dal sistema

if (Ptr_Buf==(char*)-1)

//----- CREAZIONE SEMAFORO -----

key_t Key_Sem=IPC_PRIVATE; //Chiave del semaforo/i

int ID_Sem; //Identificatore del semaforo/i

ID_Sem=semget(Key_Sem, 1, IPC_CREAT|0664); //Viene allocato un gruppo di semafori di cardinalità 1,

//viene associato al gruppo un ID e viene creata una

//struttura dati ausiliaria che consenta di gestirlo

//RW per User, RW per Gruppo, R only per Others

if (ID_Sem==-1)

INITIALIZE(MUTEX,1); //Setta MUTEX a 1

//----- GENERAZIONE FIGLIO SCRITTORE -----

pid=fork(); //Generazione del figlio Scrittore

if (pid==-1) else if (!pid)

exit(0); //Il figlio Scrittore termina correttamente

}

//----- GENERAZIONE FIGLIO LETTORE -----

pid=fork();

if (pid==-1) else if (!pid)

exit(0); //Il figlio Lettore termina correttamente

}

//----- SINCRONIZZAZIONE DEL PADRE CON I FIGLI -----

for(i=0; i<2; i++)

//----- RILASCIO MEMORIA CONDIVISA E SEMAFORO -----

shmctl(ID_Buf, IPC_RMID, 0);

semctl(ID_Sem, 0, IPC_RMID);