操作系统：进程通信

#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/sem.h>

#ifndef _SEMUN_H          //条件编译,即若SEMUN在头文件中没有被定义,就进行下面的编译
#define _SEMUN_H
union semun{    
   int val;                          //设置semnum指定的信号量的值
   struct semid_ds *buf;   
   unsigned short int *array;
   struct seminfo *_buf;
};
#endif

static int set_semvalue(void);
static void del_semvalue(void);
static int semaphore_p(void);
static int semaphore_v(void);

static int sem_id;

int main(int argc,char *argv[]){
   int i;
   int pause_time;
   char *op_in="First in/n";
   char *op_out="First out/n";

   srand((unsigned int)getpid());                    //以getpid()为随机序列的种子
   sem_id=semget((key_t)1234,1,0666|IPC_CREAT);   /*为一个新创建的集合返回标识符,
                                             或者返回具有相同键值的已存在信号集的标识符*/

   if(argc>1){
      if(!set_semvalue()){                         //信号初始化失败
         fprintf(stderr,"Failed to initialize semaphore/n");
      }
      op_in="Second in/n";
      op_out="Second out/n";
      sleep(2);
   }
   for(i=0;i<5;i++){
      if(!semaphore_p())
         exit(EXIT_FAILURE);
      printf("%s",op_in);
      fflush(stdout);
      pause_time=rand()%3;
      sleep(pause_time);
      printf("%s",op_out);
      fflush(stdout);
  
      if(!semaphore_v())
         exit(EXIT_FAILURE);
      pause_time=rand()%2;
      sleep(pause_time);
   }
   printf("/n%d-finished/n",getpid());
  
   if(argc>1){
      sleep(10);
      del_semvalue();
   }
   exit(EXIT_SUCCESS);
}

static int set_semvalue(void){     
   union semun sem_union;

   sem_union.val=1;
   if(semctl(sem_id,0,SETVAL,sem_union)==-1)     /* 根据sem_union.val设置semmun指定的信号量的值,
                                                错误返回-1,成功返回正数 */
      return(1);                               //前面条件成立,即返回-1,则返回调用函数中的值为1
}

static void del_semvalue(void){               
   union semun sem_union;
   if(semctl(sem_id,0,IPC_RMID,sem_union)==-1)   /* 从系统中删除标识符为sem_id的信号集,
                                               错误返回-1,正确返回正数 */
      fprintf(stderr,"Failed to delete semaphore/n");
}

static int semaphore_p(void){
   struct sembuf sem_b;        //sembuf结构在Linux/sem.h中有定义
 
   sem_b.sem_num=0;          //信号在数组中的索引
   sem_b.sem_op=-1;          /* 这里为负数,相当于P操作,从信号量中减去sem_op的绝对值(1) */
                              
                              
   sem_b.sem_flg=SEM_UNDO; /*操作标志为SEM_UNDO,当一个进程改变了信号量的值进入临界区后,
                           但因为其他原因没有退出临界区的情况下,会造成信号量永远不能释放,
                         此时,系统用SEM_UNDO实施还原操作,信号量还原为进程操作前的状态 */
   if(semop(sem_id,&sem_b,1)==-1){     //P操作发生错误,返回-1,条件成立;否则条件不成立
      fprintf(stderr,"semaphore_p failed");
      return(0);               //上面的条件成立,即发生错误,返回0给调用函数
   }
}         //luojiazhen corrected it 05年12月20日

static int semaphore_v(void){     
   struct sembuf sem_b;

   sem_b.sem_num=0;
   sem_b.sem_op=1;            /* 这里为正数,相当于V操作,在信号量中增加sem_op的值(1),
                                 这意味着该进程从临界区返回,释放临界资源 */        
   sem_b.sem_flg=SEM_UNDO;
     
   if(semop(sem_id,&sem_b,1)==-1){      //V操作发生错误,返回-1,条件成立;否则条件不成立
      fprintf(stderr,"semaphore_v failed");
      return(0);
   }
   return(1);
}