헤더파일 : MultiProcessWithSemaphore.h
/*******************************************************************************
* MultiProcessWithSemaphore.h
*
*
*
* IDENTIFICATION & REVISION
* $Id$
*
* NOTES
*
*
******************************************************************************/
/**
* @file MultiProcessWithSemaphore.h
* @brief 세마포어를 이용한 멀티 프로세스 큐
* 헤더파일
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/shm.h>
#include <semaphore.h>
#include <fcntl.h>
#include <time.h>
#define KEY_ID 9300
#define SIZE 8192
#define PROCESS_COUNT 10
#define DATA_MAX_COUNT 5
#define STL_SUCCESS 0
#define STL_FAILURE 1
#define STL_TRY_THROW( aExpression, aLabel ) \
do \
{ \
if( !(aExpression) ) \
{ \
goto aLabel; \
} \
} while( 0 )
#define STL_CATCH( aLabel ) \
goto STL_FINISH_LABEL; \
aLabel:
#define STL_FINISH \
STL_FINISH_LABEL:
typedef struct qNode
{
int mData;
struct qNode * mPrevNode;
struct qNode * mNextNode;
} qNode;
typedef struct qQueue
{
qNode * mFrontNode;
qNode * mRearNode;
} qQueue;
typedef struct qStruct
{
qQueue mQueue;
void * mShmAddr;
int mCount;
sem_t mSemaphore;
} qStruct;
void * qInitialize( qStruct * aStruct );
void * qEnqueue( qStruct * aStruct,
int aProcessId );
void * qDequeue( qStruct * aStruct,
int aProcessId );
소스파일 : MultiProcessWithSemaphore.c
/*******************************************************************************
* MultiProcessWithSemaphore.c
*
*
*
* IDENTIFICATION & REVISION
* $Id$
*
* NOTES
*
*
******************************************************************************/
/**
* @file MultiProcessWithSemaphore.c
* @brief 세마포어를 이용한 멀티 프로세스 큐
*/
#include "MultiProcessWithSemaphore.h"
void * gShmAddrStart;
int main()
{
pid_t sProcessId[PROCESS_COUNT];
void * sShmAddr = NULL;
int sShmId = 0;
int sIsDetachShm = 0;
int sIsRemoveShm = 0;
int sRepeatCount = 0;
int sStatus = 0;
int sStructSize = 0;
int sNodeSize = 0;
qStruct * sStruct = NULL;
printf("+-----------------------------------+\n");
printf("| [SYSTEM] :: program is Started... |\n");
printf("+-----------------------------------+\n");
/*
* Initialize
*/
/* 공유 메모리 생성 */
sShmId = shmget( KEY_ID,
SIZE,
IPC_CREAT | 0666 );
/* 공유 메모리 생성 실패 확인 */
STL_TRY_THROW( sShmId != -1,
RAMP_ERROR_01 );
printf("공유 메모리를 생성하였습니다.\n");
/* 공유 메모리 attach */
gShmAddrStart = shmat( sShmId,
(void *)0,
0 );
/* attach 실패 확인 */
STL_TRY_THROW( gShmAddrStart != (void *)-1,
RAMP_ERROR_02 );
printf("공유 메모리를 attach 하였습니다.\n");
/*
* attach한 shared memory 주소로 구조체를 캐스팅
*
* < SHARED MEMORY >
* +---------+-------------------------------------------------------
* | sStruct |
* +---------+-------------------------------------------------------
* ^
* gShmAddrStart
*
*/
sStruct = (qStruct *)gShmAddrStart;
/* 구조체 sStruct 초기화 */
qInitialize( sStruct );
/* 각 구조체들의 크기 */
sStructSize = sizeof( qStruct );
sNodeSize = sizeof( qNode );
/* ( shared memory 주소값 ) + ( 구조체 크기 )값을 구조체 멤버에 저장 */
sStruct->mShmAddr = gShmAddrStart + sStructSize;
/*
* DO
*/
for( sRepeatCount = 0; sRepeatCount < PROCESS_COUNT; sRepeatCount++ )
{
sProcessId[sRepeatCount] = fork();
if( sProcessId[sRepeatCount] > 0 )
{
/* 부모 프로세스 */
/* do nothing */
}
else if( sProcessId[sRepeatCount] == 0 )
{
/* 자식 프로세스 */
/* 자식 프로세스 절반은 enqueue, 절반은 dequeue */
if( sRepeatCount % 2 == 0 )
{
/* Enqueue */
qEnqueue( sStruct, sRepeatCount );
}
else
{
/* Dequeue */
qDequeue( sStruct, sRepeatCount );
}
exit( STL_SUCCESS );
}
else
{
/* fork 실패 */
STL_TRY_THROW( STL_SUCCESS,
RAMP_ERROR_04 );
}
}
/*
* Finalize
*/
/* 부모 프로세스의 wait 호출 */
for( sRepeatCount = 0; sRepeatCount < PROCESS_COUNT; sRepeatCount++ )
{
sProcessId[sRepeatCount] = wait( &sStatus );
}
/* 세마포어 종료 */
sem_destroy( &sStruct->mSemaphore );
printf("세마포어를 종료하였습니다.\n");
/* 공유 메모리 detach */
sIsDetachShm = shmdt( gShmAddrStart );
/* detach 실패 확인 */
STL_TRY_THROW( sIsDetachShm != -1,
RAMP_ERROR_03 );
printf("공유 메모리를 detach 하였습니다.\n");
printf("+-----------------------------------+\n");
printf("| [SYSTEM] :: program is Exited... |\n");
printf("+-----------------------------------+\n");
return STL_SUCCESS;
STL_CATCH( RAMP_ERROR_01 )
{
printf("[ERROR-01] :: cannot get shared memory which key '%d'.\n", KEY_ID );
}
STL_CATCH( RAMP_ERROR_02 )
{
printf("[ERROR-02] :: cannot attach shared memory which key '%d'.\n", KEY_ID );
}
STL_CATCH( RAMP_ERROR_03 )
{
printf("[ERROR-03] :: cannot detach shared memory which key '%d'.\n", KEY_ID );
}
STL_CATCH( RAMP_ERROR_04 )
{
printf("[ERROR-04] :: cannot create child process.\n");
}
STL_FINISH;
return STL_FAILURE;
}
void * qInitialize( qStruct * aStruct )
{
aStruct->mQueue.mFrontNode = NULL;
aStruct->mQueue.mRearNode = NULL;
aStruct->mShmAddr = NULL;
aStruct->mCount = 0;
/* 세마포어 초기화 */
sem_init( &aStruct->mSemaphore,
1,
1 );
}
void * qEnqueue( qStruct * aStruct,
int aProcessId )
{
int sRepeatCount = 0;
int sNodeSize = 0;
qNode * sNewNode = NULL;
sNodeSize = sizeof( qNode );
/* rand() */
srand( aProcessId );
while( sRepeatCount < DATA_MAX_COUNT )
{
/* semaphore lock */
sem_wait( &aStruct->mSemaphore );
if( aStruct->mCount >= PROCESS_COUNT )
{
/* printf("queue is full!\n"); */
}
else
{
/*
* < SHARED MEMORY >
* +---------+----------+--------------------------------------------
* | sStruct | sNewNode |
* +---------+----------+--------------------------------------------
* ^
* mShmAddr
*
*/
sNewNode = (qNode *)aStruct->mShmAddr;
aStruct->mShmAddr += sNodeSize;
/* 두 자리 임의의 수를 sNewNode의 mData에 저장 */
sNewNode->mData = rand()%90 + 10;
sNewNode->mNextNode = NULL;
if( aStruct->mCount == 0 )
{
aStruct->mQueue.mFrontNode = sNewNode;
sNewNode->mPrevNode = NULL;
}
else
{
aStruct->mQueue.mRearNode->mNextNode = sNewNode;
sNewNode->mPrevNode = aStruct->mQueue.mRearNode;
}
aStruct->mQueue.mRearNode = sNewNode;
aStruct->mCount++;
printf("[#%3d][ENQUEUE_DATA] : %d QUEUE STATUS [ %2d/%d ]\n",
aProcessId,
aStruct->mQueue.mRearNode->mData,
aStruct->mCount,
PROCESS_COUNT );
sRepeatCount++;
}
/* semaphore unlock */
sem_post( &aStruct->mSemaphore );
usleep(50);
}
}
void * qDequeue( qStruct * aStruct,
int aProcessId )
{
int sRepeatCount = 0;
int sOutputData = 0;
int sStructSize = 0;
int sNodeSize = 0;
void * sShmAddr = NULL;
sStructSize = sizeof( qStruct );
sNodeSize = sizeof( qNode );
while( sRepeatCount < DATA_MAX_COUNT )
{
sem_wait( &aStruct->mSemaphore );
if( aStruct->mCount == 0 )
{
/* printf("queue is empty!\n"); */
}
else
{
sOutputData = aStruct->mQueue.mFrontNode->mData;
if( aStruct->mCount == 1 )
{
aStruct->mQueue.mFrontNode = NULL;
aStruct->mQueue.mRearNode = NULL;
aStruct->mCount = 0;
}
else
{
aStruct->mQueue.mFrontNode = aStruct->mQueue.mFrontNode->mNextNode;
aStruct->mQueue.mFrontNode->mPrevNode = NULL;
aStruct->mCount--;
}
printf("[#%3d][DEQUEUE_DATA] : %d QUEUE STATUS [ %2d/%d ]\n",
aProcessId,
sOutputData,
aStruct->mCount,
PROCESS_COUNT );
sRepeatCount++;
}
sem_post( &aStruct->mSemaphore );
usleep(50);
}
}
공부/코딩연습 등의 이유로 얼마든지 퍼가셔도 좋습니다.
하지만 라인마다 의미를 파악하지 않고 무작정 복사 붙여넣기는
아무것도 남지 않습니다.
또한 댓글로 궁금하신 라인 등 얼마든지 물어보시면
바로바로 대답해드리겠습니다 :)
공부를 게을리하지 맙시다!
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