《文件资料的读写与上锁.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《文件资料的读写与上锁.doc（8页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、word1.实验目的通过编写文件读写与上锁的程序，进一步熟悉Linux中文件I/O相关的应用开发，并且熟练掌握open、read、write、ftl等函数的使用。2.实验容在Linux中FIFO先进先出是一种进程间的管道通信机制。本实验通过使用文件操作，仿真FIFO结构以与生产者-消费者运行模型。3.实验步骤1流程图该实验流程图如下列图2程序说明本实验需要打开两个虚拟终端，分别运行生产者程序producer和消费者程序customer。此时两个进程同时对同一个文件进展读写操作。因为这个文件是临界资源，所以可以使用文件锁机制保证两个进程对文件的访问都是原子操作。先启动生产者进程，它负责创建仿真F
2、IFO结构文件实际是一个普通文件并投入生产，就是按照给定的时间间隔，向FIFO文件写入自动生成的字符在程序中用宏定义选择使用数字还是使用英文字符，生产周期以与要生产的资源数通过参数传递给进程默认生产周期1S，要生产的资源数为10个字符。后启动的消费者进程按照给定的数目进展消费，首先从文件中读取相应数目的字符并在屏幕显示，然后从文件中删除刚刚消费过的数据。为了仿真FIFO结构，此时需要使用两次复制来实现文件容的偏移。每次消费的资源数通过参数传递给进程，默认值为10个字符。3代码/* lock_set.c */int lock_set(int fd, int type)struct flock o
3、ld_lock, lock;lock.l_whence = SEEK_SET;lock.l_start = 0;lock.l_len = 0;lock.l_type = type;lock.l_pid = -1;/* 判断文件是否可以上锁 */ftl(fd, F_GETLK, &lock);if (lock.l_type != F_UNLCK)/* 判断文件不能上锁的原因 */if (lock.l_type = F_RDLCK) /* 该文件已有读取锁 */printf(Read lock already set by %dn, lock.l_pid);else if (lock.l_type
4、 = F_WRLCK) /* 该文件已有写入锁 */printf(Write lock already set by %dn, lock.l_pid);/* l_type 可能已被F_GETLK修改正 */lock.l_type = type;/* 根据不同的type值进展阻塞式上锁或解锁 */if (ftl(fd, F_SETLKW, &lock) 0)printf(Lock failed:type = %dn, lock.l_type);return 1;switch(lock.l_type)case F_RDLCK:printf(Read lock set by %dn, getpid(
5、);break;case F_WRLCK:printf(Write lock set by %dn, getpid();break;case F_UNLCK:printf(Release lock by %dn, getpid();return 1;break;default:break;/* end of switch */return 0;本实验中的生产者程序的源代码如下所示，其中用到的lock_set()函数。/* producer.c */#include #include #include #include #include #include mylock.h#define MAXL
6、EN 10 /* 缓冲区大小最大值*/#define ALPHABET 1 /* 表示使用英文字符 */#define ALPHABET_START a /* 头一个字符，可以用 A*/#define COUNT_OF_ALPHABET 26 /* 字母字符的个数 */#define DIGIT 2 /* 表示使用数字字符 */#define DIGIT_START 0 /* 头一个字符 */#define COUNT_OF_DIGIT 10 /* 数字字符的个数 */#define SIGN_TYPE ALPHABET /* 本实例选用英文字符 */const char *fifo_file
7、 = ./myfifo; /* 仿真FIFO文件名 */char buffMAXLEN; /* 缓冲区 */* 功能：生产一个字符并写入到仿真FIFO文件中 */int product(void)int fd;unsigned int sign_type, sign_start, sign_count, size;static unsigned int counter = 0;/* 打开仿真FIFO文件 */if (fd = open(fifo_file, O_CREAT|O_RDWR|O_APPEND, 0644) 0)printf(Open fifo file errorn);exit(1
8、);sign_type = SIGN_TYPE;switch(sign_type)case ALPHABET:/* 英文字符 */sign_start = ALPHABET_START;sign_count = COUNT_OF_ALPHABET;break;case DIGIT:/* 数字字符 */sign_start = DIGIT_START;sign_count = COUNT_OF_DIGIT;break;default:return -1;/*end of switch*/sprintf(buff, %c, (sign_start + counter);counter = (cou
9、nter + 1) % sign_count;lock_set(fd, F_WRLCK); /* 上写锁*/if (size = write(fd, buff, strlen(buff) 1)sscanf(argv1, %d, &time_step);if (argc 2)sscanf(argv2, %d, &time_life);while (time_life-)if (product() 0)break;sleep(time_step);exit(EXIT_SUCCESS);本实验中的消费者程序的源代码如下所示。/* customer.c */#include #include #inc
10、lude #include #define MAX_FILE_SIZE 100 * 1024 * 1024 /* 100M*/const char *fifo_file = ./myfifo; /* 仿真FIFO文件名 */const char *tmp_file = ./tmp; /* 临时文件名 */* 资源消费函数 */int customing(const char *myfifo, int need)int fd;char buff;int counter = 0;if (fd = open(myfifo, O_RDONLY) 0)printf(Function customing
11、errorn);return -1;printf(Enjoy:);lseek(fd, SEEK_SET, 0);while (counter need)while (read(fd, &buff, 1) = 1) & (counter need)fputc(buff, stdout); /* 消费就是在屏幕上简单的显示 */counter+;fputs(n, stdout);close(fd);return 0;/* 功能:从sour_file文件的offset偏移处开始将count字节大小的数据拷贝到dest_file文件 */int myfilecopy(const char *sour_
12、file, const char *dest_file, int offset,int count, int copy_mode)int in_file, out_file;int counter = 0;char buff_unit;if (in_file = open(sour_file,O_RDONLY|O_NONBLOCK)0)printf(Function myfilecopy error in source filen);return -1;if(out_file=open(dest_file,O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC|O_NONBLOCK, 0644) 0)p
13、rintf(Function myfilecopy errorindestination file:);return -1;lseek(in_file, offset, SEEK_SET);while(read(in_file,&buff_unit,1)=1)&(countercount)write(out_file, &buff_unit, 1);counter+;close(in_file);close(out_file);return 0;/* 功能：实现FIFO消费者 */int custom(int need)int fd;/* 对资源进展消费，need表示该消费的资源数目 */cu
14、stoming(fifo_file, need);if (fd = open(fifo_file, O_RDWR) 1) /* 第一个参数指定需要消费的资源数目，默认值为10 */sscanf(argv1, %d, &customer_capacity);if (customer_capacity 0)custom(customer_capacity);exit(EXIT_SUCCESS);4、实验结果此实验的运行结果如下所示。实验结果会和这两个进程运行的具体过程相关。终端一：# ./producer 1 15 /*生产周期为1S，需要生产的资源数为20个*/Write lock set by 11867Release lock by 11867终端二：# ./customer 5 /*需要消费的资源数为5个*/Enjoy：abcdeWrite lock set by 11879Release lock by 118798 / 8
