多进程多进程与信号量问题

chinazst

我写了一个生产者程序，一个消费者程序，然后主进程execv出来三个生产者进程，三个消费者进程。但是不太稳定，有时候消费者进程总不能退出
a wrong operation to semaphore occurred!: Invalid argument
还产生以上的错误，高手帮忙看看。
代码如下：
主程序：

#include"sharemem.h" #define ARR_SIZE 20 int main () {     //创建并初始化信号量     int emptyid, fullid, mutex;     if (((emptyid = createsem (".", 'e', 1, B_SIZE)) == -1)       || ((fullid = createsem (".", 'f', 1, 0)) == -1)       || ((mutex = createsem (".", 'u', 1, 1)) == -1))     exit (1);     //创建共享内存     char *array, *set, *get;     int arrid, setid, getid;     arrid = createshm (".", 'h', sizeof (int) * ARR_SIZE);     array = shmat (arrid, NULL, 0666);     setid = createshm (".", 's', B_SIZE);     set = shmat (setid, NULL, 0666);     getid = createshm (".", 'g', B_SIZE);     get = shmat (getid, NULL, 0666);     (*set) = 1;     (*get) = 1;     printf ("size1 %d  \n", sizeof (int) * ARR_SIZE);     //创建子进程     int i, j;     printf ("请输入要创建生产者进程的个数：\n");     scanf ("%d", &i);     printf ("请输入要创建消费者进程的个数：\n");     scanf ("%d", &j);     int tempi, tempj;     int chld;     int producer[i], sumer[j];     for (tempi = 0; tempi < i; tempi++)     {         chld = vfork ();         if (chld == 0)             execv ("producer", NULL);         else         {             producer[tempi] = chld;             printf ("这是producer主进程,产生生产者进程 %d \n", chld);         }     }     for (tempj = 0; tempj < j; tempj++)     {         chld = vfork ();         if (chld == 0)             execv ("sumer", NULL);         else         {             sumer[tempj] = chld;             printf ("这是sumer主进程,产生消费者进程 %d \n", chld);         }         int k;     for(k = 0; k < 6; k++)     {         k = wait (0);         printf("进程 %d 退出\n", k);     }     sleep (2);     printf ("子进程结束\n");     //关闭共享内存，信号量     shmdt (array);     shmdt (set);     shmdt (get);     shmctl (arrid, IPC_RMID, 0);     shmctl (setid, IPC_RMID, 0);     shmctl (getid, IPC_RMID, 0);     semctl (emptyid, IPC_RMID, 0);     semctl (fullid, IPC_RMID, 0);     semctl (mutex, IPC_RMID, 0);     printf ("父进程结束\n");     exit (0); }

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生产者：

#include "sharemem.h" #include <syslog.h> #define B_SIZE 20 int main() { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//打开信号量 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;int emptyid, fullid, mutex; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if ( ((emptyid = opensem(".", 'e')) == -1) || ((fullid = opensem(".", 'f')) == -1) || ((mutex = opensem(".", 'u')) == -1) ) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;exit(1); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//打开共享内存 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;char *array, *set; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;int arrid, setid; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;arrid = createshm(".", 'h', 0); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;array = shmat(arrid, NULL, 0666); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;setid = createshm(".", 's', 0); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;set = shmat(setid, NULL, 0666); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;int temp = 0; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//向共享内存写数据 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;while(1) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//sleep(2); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sem_p(emptyid, 0); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sem_p(mutex, 0); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if((*set) > 20) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(array[(*set) % B_SIZE] == 21) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;array[(*set) % B_SIZE] = (*set) % B_SIZE; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;else &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;array[(*set) % B_SIZE] = (*set) % B_SIZE; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;syslog(LOG_USER|LOG_INFO, "生产者进程 %d 向数组 %d 中写入%d\n", getpid(), (*set) % B_SIZE, array[(*set) % B_SIZE]); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(*set)++; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if((*set) >= 25) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;syslog(LOG_USER|LOG_INFO, "生产者进程 %d 退出\n", getpid()); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;temp = 1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sem_v(mutex, 0); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sem_v(fullid, 0); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(temp == 1) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;break; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;exit(0); }

消费者：

#include"sharemem.h" #include <syslog.h> #define B_SIZE 20 int main() { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//打开信号量 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;int emptyid, fullid, mutex; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if ( ((emptyid = opensem(".", 'e')) == -1) || ((fullid = opensem(".", 'f')) == -1) || ((mutex = opensem(".", 'u')) == -1) ) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;exit(1); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//打开共享内存 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;char *array, *get; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;int arrid, getid; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;arrid = createshm(".", 'h', 0); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;array = shmat(arrid, NULL, 0666); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;getid = createshm(".", 'g', 0); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;get = shmat(getid, NULL, 0666); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;int temp = 0; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//从共享内存中读数据 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;while(1) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//sleep(6); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sem_p(fullid, 0); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sem_p(mutex, 0); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if( array[(*get) % B_SIZE] != 21) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;syslog(LOG_USER|LOG_INFO, "消费者进程 %d 从数组 %d 中取出%d\n", getpid(), (*get) % B_SIZE, array[(*get) % B_SIZE]); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;array[(*get) % B_SIZE] = 21; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(*get)++; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if((*get) >= 25) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;syslog(LOG_USER|LOG_INFO, "消费者进程 %d 退出\n", getpid()); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;temp = 1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sem_v(mutex, 0); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sem_v(emptyid, 0); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if(temp == 1) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;break; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;exit(0); }

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头文件：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/sem.h> #include <sys/shm.h> #include <errno.h> #define B_SIZE 20 union semun{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;int&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;                val; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;struct semid_ds *buf; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;unsigned short  *array; }; int createsem (const char * pathname,  int proj_id,  int members,  int init_val) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;key_t&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;msgkey; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;int&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;index,  sid; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;union semun&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;semopts; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if ((msgkey = ftok(pathname, proj_id)) == -1) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror ("ftok error!\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return -1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if ((sid = semget (msgkey, members, IPC_CREAT | 0666)) == -1) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror ("semget call failed.\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return -1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;semopts.val = init_val; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;for (index = 0; index < members; index++) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;semctl (sid, index, SETVAL, semopts); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return (sid); } int opensem(const char * pathname, int proj_id) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;key_t&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;msgkey; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;int&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sid;          &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if ((msgkey = ftok(pathname, proj_id)) == -1) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror ("ftok error!\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return -1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if ((sid = semget(msgkey, 0, IPC_CREAT | 0666)) == -1) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror("semget call failed.\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return -1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return (sid); } int sem_p(int semid, int index) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;//index表示信号量集中那个信号量 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;struct sembuf buf = {0,-1,SEM_UNDO}; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if (index < 0) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror("index of array cannot equals a minus value!"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return -1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;buf.sem_num = index; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if (semop (semid ,&buf,1) == -1) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror ("a wrong operation to semaphore occurred!"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return -1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return 0; } int sem_v (int semid, int index) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;struct sembuf buf = {0, 1, SEM_UNDO}; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if (index < 0) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror("index of array cannot equals a minus value!"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return -1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;buf.sem_num = index; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if (semop (semid,&buf,1) == -1) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror ("a wrong operation to semaphore occurred!"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return -1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return 0; } int sem_delete (int semid) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return (semctl(semid, 0, IPC_RMID)); } int wait_sem( int semid, int index) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;while (semctl (semid, index, GETVAL, 0) == 0) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sleep (1); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return 1 ; } int createshm(char * pathname, int proj_id, size_t size) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;key_t&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;shmkey; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;int&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sid; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if ((shmkey = ftok(pathname, proj_id)) == -1) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror("ftok error!\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return -1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if ((sid = shmget(shmkey, size, IPC_CREAT | 0666)) == -1) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;perror ("shmget call failed.\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return -1; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return (sid); } int shm_delete (char * viraddr, int shmid) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;shmdt(viraddr); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return shmctl(shmid,IPC_RMID,0); } int shm_show(char * viraddr) { &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;int i; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;for(i = 0; i < B_SIZE; i++) &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printf("-%d---", *(viraddr + i)); &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printf("\n"); }

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