【嵌入式学习】IO进程线程day02.22

一、思维导图

二、习题

1> 将互斥机制的代码实现

#include <myhead.h>

//定义一个全局变量
char str[128]="我是一个全局字符串数组";
//1、创建一个互斥锁变量
pthread_mutex_t mutex;

//线程1
void *pth1(void *arg)
{
	//上锁
	pthread_mutex_lock(&mutex);
	//对全局变量进行操作
	strcat(str,",我现在在线程1");
	//输出
	printf("我是线程1输出:%s\n",str);
	//解锁
	pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

//线程2
void *pth2(void *arg)
{
	//上锁
	pthread_mutex_lock(&mutex);
	//对全局变量进行操作
	strcpy(str,",我现在在线程2");

	printf("我是线程2输出:%s\n",str);

	//解锁
	pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//2、初始化所资源
	pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
	//定义线程号
	pthread_t tid1=-1;
	pthread_t tid2=-1;

	//创建分支线程1 
	if(pthread_create(&tid1,NULL,pth1,NULL)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}
	//创建分支线程2
	if(pthread_create(&tid2,NULL,pth2,NULL)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}


	pthread_join(tid1,NULL);
	pthread_join(tid2,NULL);
	printf("程序结束\n");
	//销毁互斥锁
	pthread_mutex_destroy(&mutex);
	return 0;
}

 

2> 将无名信号量的代码实现

#include <myhead.h>

//定义无名信号量
sem_t sem;

//线程1
void *pth1(void *arg)
{
	int n=5;
	while(n--)
	{
	sleep(1);
	//输出
	printf("我是特斯拉顶级销售，谁要买车!!!\n");

	sem_post(&sem);
	}
	pthread_exit(NULL);
}

//线程2
void *pth2(void *arg)
{
	int n=5;
	while(n--)
	{
	sem_wait(&sem);
	printf("我要买车\n");
	}
	pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//初始化无名信号量
	sem_init(&sem,0,0);
	//定义线程号
	pthread_t tid1=-1;
	pthread_t tid2=-1;
	//创建分支线程1 
	if(pthread_create(&tid1,NULL,pth1,NULL)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}
	//创建分支线程2
	if(pthread_create(&tid2,NULL,pth2,NULL)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}
	



	pthread_join(tid1,NULL);
	pthread_join(tid2,NULL);

	printf("程序结束\n");
	//销毁无名信号量
	sem_destroy(&sem);
	return 0;
}
ubuntu@ubu

 

3> 将条件变量的代码实现

#include <myhead.h>

//1、定义
pthread_cond_t cond;

//1、定义互斥锁
pthread_mutex_t mutex;

//线程1
void *pth1(void *arg)
{
	
	int num=5;
	while(num--)
	{
		sleep(1);

		printf("%#lx:我是特斯拉顶级销售\n",pthread_self());

		//3、唤醒一个消费者
		pthread_cond_signal(&cond);
	}
	pthread_exit(NULL);
}

//线程2
void *pth2(void *arg)
{
	//3、上锁
	pthread_mutex_lock(&mutex);
	//4、等待条件变量
	pthread_cond_wait(&cond,&mutex);
	printf("我是%#lx:我要来买车\n",pthread_self());
	//4、解锁
	pthread_mutex_unlock(&mutex);

	pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
	//2、初始化条件变量
	pthread_cond_init(&cond,NULL);
	//2、初始化互斥锁
	pthread_mutex_init(&mutex,NULL);
	//定义线程号
	pthread_t tid1,tid2,tid3,tid4,tid5,tid6;
	//创建分支线程1 
	if(pthread_create(&tid1,NULL,pth1,NULL)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}
	//创建分支线程2
	if(pthread_create(&tid2,NULL,pth2,NULL)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}
	//创建分支线程3
	if(pthread_create(&tid3,NULL,pth2,NULL)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}
	//创建分支线程4
	if(pthread_create(&tid4,NULL,pth2,NULL)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}
	//创建分支线程5
	if(pthread_create(&tid5,NULL,pth2,NULL)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}
	//创建分支线程6
	if(pthread_create(&tid6,NULL,pth2,NULL)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}
	pthread_join(tid1,NULL);
	pthread_join(tid2,NULL);
	pthread_join(tid3,NULL);
	pthread_join(tid4,NULL);
	pthread_join(tid5,NULL);
	pthread_join(tid6,NULL);
	printf("程序结束\n");
	//释放互斥锁
	pthread_mutex_destroy(&mutex);
	//释放条件变量
	pthread_cond_destroy(&cond);
	return 0;
}

 

4> 将无名管道的代码实现

#include <myhead.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//创建管道文件
	int pipefd[2]={0};
	if(pipe(pipefd)==-1)
	{
		perror("pipe error");
		return -1;
	}
	printf("pipefd[0]=%d,pipefd[1]=%d\n",pipefd[0],pipefd[1]);

	//创建子进程
	pid_t pid=fork();
	if(pid>0)
	{
		close(pipefd[0]);
		char wbuf[128]="";
		while(1)
		{
			bzero(wbuf,sizeof(wbuf));

			fgets(wbuf,sizeof(wbuf),stdin);
			wbuf[strlen(wbuf)-1]=0;
			write(pipefd[1],wbuf,strlen(wbuf));
			if(strcmp(wbuf,"quit")==0)
			{
				break;
			}
		}
		close(pipefd[1]);
		wait(NULL);
	}
	else if(pid==0)
	{
		close(pipefd[1]);

		char rbuf[128]="";
		while(1)
		{
			bzero(rbuf,sizeof(rbuf));

			read(pipefd[0],rbuf,sizeof(rbuf));

			printf("传来的数据:%s\n",rbuf);
			if(strcmp(rbuf,"quit")==0)
			{
				break;
			}

			close(pipefd[0]);

			exit(EXIT_SUCCESS);
		}
	}
		else
		{
			perror("error");
			return -1;
		}
	return 0;
}

 

5> 将有名管道的代码实现

#include <myhead.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	if((mkfifo("./MYFIFO",0664))==-1)
	{
		perror("error");
		return -1;
	}
	//阻塞
	getchar();
	system("rm MYFIFO");
	return 0; 
}
#include <myhead.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	int wfd=-1;
	if((wfd=open("./MYFIFO",O_WRONLY))==-1)
	{
		perror("error");
		return -1;
	}
	
	char str[128]="";
	while(1)
	{
		fgets(str,sizeof(str),stdin);

		str[strlen(str)-1]=0;
		write(wfd,str,strlen(str));
		if(strcmp(str,"quit")==0)
		{
			break;
		}
	}
	close(wfd);
	return 0;
}
#include <myhead.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	int rfd=-1;
	if((rfd=open("./MYFIFO",O_RDONLY))==-1)
	{
		perror("error");
		return -1;
	}

	char str[128]="";
	while(1)
	{
		bzero(str,sizeof(str));
		read(rfd,str,sizeof(str));
		printf("接受的数据:%s\n",str);
		if(strcmp(str,"quit")==0)
		{
			break;
		}
	}
	close(rfd);
	return 0;
}

6> 使用有名管道完成两个进程的相互通信(提示：可以使用多进程或多线程完成)

#include <myhead.h>

//线程1:实现写功能
void *task1(void *arg)
{
	int wfd=-1;
	if((wfd=open("./MYFIFO2",O_WRONLY))==-1)
	{
		perror("error");
	}
	
	char str[128]="";
	while(1)
	{
		fgets(str,sizeof(str),stdin);
		str[strlen(str)-1]=0;
		write(wfd,str,strlen(str));
		if(strcmp(str,"quit")==0)
		{
			break;
		}
	}
	close(wfd);

	pthread_exit(NULL);
}

//线程2:实现读功能
void *task2(void *arg)
{
	int rfd=-1;
	if((rfd=open("./MYFIFO1",O_RDONLY))==-1)
	{
		perror("error");
	}

	char str[128]="";
	while(1)
	{
		bzero(str,sizeof(str));
		read(rfd,str,sizeof(str));
		printf("从康康接受的数据:%s\n",str); 
		if(strcmp(str,"quit")==0)
		{
			break;
		}
	}
	close(rfd);
	pthread_exit(NULL);
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//创建分线程
	pthread_t pid1=-1;
	pthread_t pid2=-1;

	//设置无名

	if(pthread_create(&pid1,NULL,task1,0)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}
	if(pthread_create(&pid2,NULL,task2,0)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}
	pthread_join(pid1,NULL);
	pthread_join(pid2,NULL);
	
	return 0;
}

#include <myhead.h>

//线程1:实现写功能
void *task1(void *arg)
{
	int wfd=-1;
	if((wfd=open("./MYFIFO1",O_WRONLY))==-1)
	{
		perror("error");
	}
	
	char str[128]="";
	while(1)
	{
		fgets(str,sizeof(str),stdin);
		str[strlen(str)-1]=0;
		write(wfd,str,strlen(str));
		if(strcmp(str,"quit")==0)
		{
			break;
		}
	}
	close(wfd);
	pthread_exit(NULL);

}

//线程2:实现读功能
void *task2(void *arg)
{
	int rfd=-1;
	if((rfd=open("./MYFIFO2",O_RDONLY))==-1)
	{
		perror("error");
	}

	char str[128]="";
	while(1)
	{
		bzero(str,sizeof(str));
		read(rfd,str,sizeof(str));
		printf("从小康接受的数据:%s\n",str); 
		if(strcmp(str,"quit")==0)
		{
			break;
		}
	}
	close(rfd);
	pthread_exit(NULL);
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
	//创建分线程
	pthread_t pid1=-1;
	pthread_t pid2=-1;

	if(pthread_create(&pid1,NULL,task1,0)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}
	if(pthread_create(&pid2,NULL,task2,0)!=0)
	{
		printf("ERROR");
		return -1;
	}
	pthread_join(pid1,NULL);
	pthread_join(pid2,NULL);
	return 0;
}

#include <myhead.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	if((mkfifo("./MYFIFO1",0664))==-1)
	{
		perror("error");
		return -1;
	}
	//阻塞
	getchar();
	system("rm MYFIFO1");
	return 0; 
}

#include <myhead.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
	if((mkfifo("./MYFIFO2",0664))==-1)
	{
		perror("error");
		return -1;
	}
	//阻塞
	getchar();
	system("rm MYFIFO2");
	return 0; 
}

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