6.6實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

6.6.1文件讀寫及上鎖

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h4>

通過(guò)編寫文件讀寫及上鎖的程序，進(jìn)一步熟悉Linux中文件I/O相關(guān)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，并且熟練掌握open()、read()、write()、fcntl()等函數(shù)的使用。

2．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

在Linux中FIFO是一種進(jìn)程之間的管道通信機(jī)制。Linux支持完整的FIFO通信機(jī)制。

本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較有趣，通過(guò)使用文件操作，仿真FIFO（先進(jìn)先出）結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)者-消費(fèi)者運(yùn)行模型。

本實(shí)驗(yàn)中需要打開(kāi)兩個(gè)虛擬終端，分別運(yùn)行生產(chǎn)者程序（producer）和消費(fèi)者程序（customer）。此時(shí)兩個(gè)進(jìn)程同時(shí)對(duì)同一個(gè)文件進(jìn)行讀寫操作。因?yàn)檫@個(gè)文件是臨界資源，所以可以使用文件鎖機(jī)制來(lái)保證兩個(gè)進(jìn)程對(duì)文件的訪問(wèn)都是原子操作。

先啟動(dòng)生產(chǎn)者進(jìn)程，它負(fù)責(zé)創(chuàng)建仿真FIFO結(jié)構(gòu)的文件（其實(shí)是一個(gè)普通文件）并投入生產(chǎn)，就是按照給定的時(shí)間間隔，向FIFO文件寫入自動(dòng)生成的字符（在程序中用宏定義選擇使用數(shù)字還是使用英文字符），生產(chǎn)周期以及要生產(chǎn)的資源數(shù)通過(guò)參數(shù)傳遞給進(jìn)程（默認(rèn)生產(chǎn)周期為1s，要生產(chǎn)的資源數(shù)為10個(gè)字符）。

后啟動(dòng)的消費(fèi)者進(jìn)程按照給定的數(shù)目進(jìn)行消費(fèi)，首先從文件中讀取相應(yīng)數(shù)目的字符并在屏幕上顯示，然后從文件中刪除剛才消費(fèi)過(guò)的數(shù)據(jù)。為了仿真FIFO結(jié)構(gòu)，此時(shí)需要使用兩次復(fù)制來(lái)實(shí)現(xiàn)文件內(nèi)容的偏移。每次消費(fèi)的資源數(shù)通過(guò)參數(shù)傳遞給進(jìn)程，默認(rèn)值為10個(gè)字符。

3．實(shí)驗(yàn)步驟

（1）畫出實(shí)驗(yàn)流程圖。

本實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)程序的流程圖如圖6.4所示。

圖6.4節(jié)流程圖