进程间通信之3----信号量

进程间通信之3----信号量

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1、信号量

信号量分为以下三种。

1、System V 信号量，在内核中维护，可用于进程或线程间的同步，常

   用于进程的同步。

2、Posix 有名信号量， 可用于进程或线程间的同步， 常用于线程。

3、Posix 基于内存的信号量，存放在共享内存区中，可用于进程或线程间的同步。

为了获得共享资源进程需要执行下列操作：

（1）测试控制该资源的信号量。

（2）若信号量的值为正，则进程可以使用该资源。进程信号量值减

     1，表示它使用了一个资源单位。此进程使用完共享资源后对应    

     的信号量会加 1。以便其他进程使用。

（3）若信号量的值为0，则进程进入休息状态，直至信号量值大于

     0。进程被唤醒，返回第（1）步。

函数原型：

#include <sys/sem.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/types.h>

int semget(key_t key,int nsems,int flag);

int semop(int semid,struct sembuf *sops,size_t num_sops);

int semctl(int semid, int semnum, int cmd, …);

• 函数semget创建一个信号量集或访问一个已存在的信号量集。 返回值：成功时，返回一个称为信号量标识符的整数，semop 和 semctl 会使用它；出错时，返回-1。
• 参数 key 是唯一标识一个信号量的关键字，如果为 IPC_PRIVATE(值为0，创建一个只有创建者进程才可以访问的信号量， 通常用于父子进程之间；非0值的key，表示创建一个可以被多个进程共享的信号量。
• 参数flag是一组标志，还可以与键值IPC_CREAT按位或操作，以创建一个新的信号量。也可以通过 IPC_CREAT 和 IPC_EXCL标志的联合使用确保自己将创建出一个新的独一无二的信号量。
• 函数 semop 用于改变信号量对象中各个信号量的状态。返回值：成功时，返回 0；失败时，返回-1.参数 semid 是由 semget 返回的信号量标识符。参数sops是指向一个结构体数组的指针。每个数组元素至少包含以下几个成员：
• struct sembuf{
• • short sem_num; //操作信号量在信号量集合中的编号， 第一个信号量的编号是 0。
  • short sem_op; //sem_op 成员的值是信号量在一次操作中需要改变的数值。通常只会用到两个值，一个是-1， 也就是 p 操作，它等待信号量变为可用；一个是+1，也就是 v 操作，它发送信号通知信号量现在可用。
  • short sem_flg; //通常设为：SEM_UNDO，程序结束， 信号量为semop调用前的值。
• };
• 参数 nops为sops指向的sembuf结构体数组的大小。函数 semctl 用来直接控制信号量信息。参数 semid 是由 semget 返回的信号量标识符。参数 semnum 为集合中信号量的编号， 当要用到成组的信号量时，从0开始。一般取值为0，表示这是第一个也是唯一的一个信号量。参数cmd为执行的操作。通常为：IPC_RMID（立即删除信号集，唤醒所有被阻塞的进程）、 GETVAL（根据semun返回信号量的值，从0 开始，第一个信号量编号为0）、SETVAL（根据 semun 设定信号的值，从0开始，第一个信号量编号为0）、GETALL（获取所有信号量的值， 第二个参数为0，将所有信号的值存入semun.array中）、SETALL（将所有 semun.array的值设定到信号集中，第二个参数为 0）等。