怎么用c语言编程 实现创建原语、撤销原语、阻塞原语和唤醒原语

一、如何建立线程

用到的头文件

(a)pthread.h

(b)semaphore.h

(c) stdio.h

(d)string.h

定义线程标识

pthread_t

创建线程

pthread_create

对应了一个函数作为线程的程序段

注意的问题

要保证进程不结束（在创建线程后加死循环）

在线程中加入While(1)语句，也就是死循环，保证进程不结束。

二、控制线程并发的函数

sem_t：信号量的类型

sem_init：初始化信号量

sem_wait：相当于P操作

sem_post：相当于V操作

三、实现原形系统

父亲、母亲、儿子和女儿的题目：

桌上有一只盘子，每次只能放入一只水果。爸爸专放苹果，妈妈专放橘子，一个儿子专等吃盘子中的橘子，一个女儿专等吃盘子中的苹果。分别用P，V操作和管程实现

每个对应一个线程

pthread_t father father进程

pthread_t mother mother进程

pthread_t son son进程

pthread_t daughter daughter进程

盘子可以用一个变量表示

sem_t empty

各线程不是只做一次，可以是无限或有限次循环

用While(1)控制各线程无限次循环

输出每次是那个线程执行的信息

printf("%s\n",(char *)arg)通过参数arg输出对应线程执行信息

编译方法

gcc hex.c -lpthread

生成默认的可执行文件a.out

输入./a.out命令运行

查看结果：程序连续运行显示出

father input an apple.

daughter get an apple.

mother input an orange.

son get an orange.

mother input an orange.

son get an orange.

………………..

四、程序源代码

#include <stdio.h>

#include<string.h>

#include <semaphore.h>

#include <pthread.h>

sem_t empty //定义信号量

sem_t applefull

sem_t orangefull

void *procf(void *arg) //father线程

{

while(1){

sem_wait(&empty)//P操作

printf("%s\n",(char *)arg)

sem_post(&applefull)//V操作

sleep(7)

}

}

void *procm(void *arg) //mother线程

{

while(1){

sem_wait(&empty)

printf("%s\n",(char *)arg)

sem_post(&orangefull)

sleep(3)

}

}

void *procs(void *arg) //son线程

{

while(1){

sem_wait(&orangefull)

printf("%s\n",(char *)arg)

sem_post(&empty)

sleep(2)

}

}

void *procd(void *arg) //daughter线程

{

while(1){

sem_wait(&applefull)

printf("%s\n",(char *)arg)

sem_post(&empty)

sleep(5)

}

}

main()

{

pthread_t father //定义线程

pthread_t mother

pthread_t son

pthread_t daughter

sem_init(&empty, 0, 1) //信号量初始化

sem_init(&applefull, 0, 0)

sem_init(&orangefull, 0, 0)

pthread_create(&father,NULL,procf,"father input an apple.") //创建线程

pthread_create(&mother,NULL,procm,"mother input an orange.")

pthread_create(&daughter,NULL,procd,"daughter get an apple.")

pthread_create(&son,NULL,procs,"son get an orange.")

while(1){} //循环等待

}

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sem_wait函数也是一个原子操作，它的作用是从信号量的值减去一个“1”，但它永远会先等待该信号量为一个非零值才开始做减法。也就是说，如果你对一个值为2的信号量调用sem_wait(),线程将会继续执行，将信号量的值将减到1。如果对一个值为0的信号量调用sem_wait()，这个函数就会原地等待直到有其它线程增加了这个值使它不再是0为止。如果有两个线程都在sem_wait()中等待同一个信号量变成非零值，那么当它被第三个线程增加 一个“1”时，等待线程中只有一个能够对信号量做减法并继续执行，另一个还将处于等待状态。sem_trywait(sem_t *sem)是函数sem_wait的非阻塞版，它直接将信号量sem减1，同时返回错误代码。

sem_wait() 减小(锁定)由sem指定的信号量的值.如果信号量的值比0大,那么进行减一的操作,函数立即返回.如果信号量当前为0值,那么调用就会一直阻塞直到或者是信号量变得可以进行减一的操作(例如,信号量的值比0大),或者是信号处理程序中断调用

sem_trywait() 和 sem_wait()是一样的,除了如果不能够对信号量立即进行减一,那么sem_trywait()就会返回一个错误(错误号是AGAIN)而不是锁定.sem_timedwait() 和 sem_wait()是一样的,除了如果减一操作不能立即执行的话,abs_timeout 指定了调用应该被阻塞的时间限制.abs_timeout 参数指向了一个结构体指定了由秒和纳秒组成的绝对的超时值:从1970-01-01 00:00:00 +0000纪元开始的UTC,结构体的定义如下:struct timespec {time_t tv_sec/* Seconds */long tv_nsec/* Nanoseconds [0 .. 999999999] */}如果超时值已经超过了调用规定的值,那么信号量不能被立即锁定,之后sem_timedwait() 为超时失败(error设置为ETIMEDOUT).

如果操作立即生效,那么sem_timedwait() 永远不会返回超时的错误,不管abs_timeout的值.更进一步的是,在这种情况下abs_timeout值的有效性都不会检查. EINTR The call was interrupted by a signal handlersee signal(7).//调用被信号处理中断

EINVAL sem is not a valid semaphore.//sem不是有效的信号量

The following additional error can occur for sem_trywait()://下面的错误是sem_trywait()可能发生的:

EAGAIN The operation could not be performed without blocking (i.e., thesemaphore currently has the value zero).//除了锁定无法进行别的操作(如信号量当前是0值).

The following additional errors can occur for sem_timedwait()://下面的错误是sem_timedwait()可能发生的:

EINVAL The value of abs_timeout.tv_nsecs is less than 0, or greater than orequal to 1000 million.//abs_timeout.tv_nsecs 的值比0小或者大于等于1000毫秒(译者注:纳秒的值不能比0小,不能比1秒大)

ETIMEDOUTThe call timed out before the semaphore could be locked.//在信号量锁定之前就超时了 对这些函数,信号处理程序总是会中断阻塞,不管是否使用了sigaction(2)的SA_RESTART标志位.