Semáforo é um mecanismo de comunicação entre processos composto das operações wait(...) e signal(...). Via de regra, define-se um semáforo para cada recurso compartilhado. Operações em semáforos se processam através da chamda de sistema semop(...). Esta chamada requer 03 parâmetros: o identificador do semáforo (obtido via semget(...)); um array de estruturas sembuf; e o número de estruturas no array. Cada estrutura efetua uma operação no semáfor de índice estipulado na estrutura.
struct sembuf {
short sem_num; /* indice do semaforo */
short sem_op; /* operacao requisitada */
short sem_flag; /* controle da operacao */
}
O segundo campo da estrutura sembuf opera no respectivo semáforo de acordo com a seguinte lógica. Sem "sem_op" for: a. se for negativo, bloqueie, senão some "sem_op" ao valor do semáforo e retorne; b. se positivo, some "sem_op" ao valor do semáforo e retorne; c. se nulo, retorne se o valor do semáforo for nulo; bloqueie, caso contrário. De posse destas primitivas, implemente as operações signal(...) ("sem_op" + 1) e wait(...) ("sem_op" - 1).
Com as operações signal(...) e wait(...) implementadas, resolva o problema dos filósofos jantando. Simule cada filósofo como um processo. Implemente 02 soluções: Fig. 6.12 e Fig. 6.15 do Livro Texto - William STALLINGS. Obs.: A 2º solução poderá utilizar a biblioteca de "threads", mas a 1º não. O código abaixo ilustra o uso de semáforo para acesso a uma região crítica (no caso, o vídeo).
#include <"stdio.h">
#include <"sys/types.h">
#include <"sys/ipc.h">
#include <"sys/sem.h">
int DefSem( key_t key ) /* Cria um Semáforo */
{
int semid;
union semun arg;
semid = semget( key, 1, 0777 | IPC_CREATE );
arg.val = 1;
semctl( semid, 0, SETVAL, arg );
return( semid );
}
int GetSem( key_t key ) /* Acessa Semáforo */
{
int semid;
semid = semget( key, 1, 0777 );
return( semid );
}
void wait( int semid ) /* Define Operação Wait(...) */
{
struct sembuf psem[2];
psem[0].sem_num = 0;
psem[0].sem_op = -1;
psem[0].sem_flg = SEM_UNDO;
semop( semid, psem, 1 );
}
void signal( int semid ) /* Define Operação Signal(...) */
{
struct sembuf vsem[2];
vsem[0].sem_num = 0;
vsem[0].sem_op = 1;
vsem[0].sem_flg = SEM_UNDO;
semop( semid, vsem, 1 );
}
int main( int argc, char* argv[] ) /* Main Program */
{
char* poema[16];
int i, semid;
semid = GetSem( 13 );
if( semid < 0 ) {
printf("Semáforo não criado !");
exit( 0 );
}
poema[0] = "As armas e os baroes assinalados";
poema[1] = "Que da ocidental praia Lusitana";
poema[2] = "Por mares nunca dantes navegados";
poema[3] = "Passaram ainda alem de Tapobrana";
poema[4] = "E, em perigos e guerras esforcados";
poema[5] = "Mais do que prometia a forca humana";
poema[6] = "Por gente remota edificaram";
poema[1] = "Novo reino, que tanto sulimaram";
while( 1 ) {
wait( semid ); /* entrada na região crítica */
for( i = 0; i < 8; i++ ) {
printf("\n%s", poemapi] );
sleep( 1 );
}
printf("\n\n");
signal( semid ); /* saída da região crítica */
}
}