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分类: 嵌入式

2017-10-13 15:31:16

信号量的值与相应资源的使用情况有关。当它的值大于 0 时,表示当前可用的资源数的数量;当它的值小于 0 时,其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。信号量的值仅能由 PV 操作来改变。
     在 Linux 下,PV 操作通过调用semop函数来实现。该函数定义在头文件 sys/sem.h中,原型如下:
     int  semop(int  semid,struct sembuf  *sops,size_t nsops);
     函数的参数 semid 为信号量集的标识符;参数 sops 指向进行操作的结构体数组的首地址;参数 nsops 指出将要进行操作的信号的个数
    semop 函数调用成功返回 0,失败返回 -1。
    semop 的第二个参数 sops 指向的结构体数组中,每个 sembuf 结构体对应一个特定信号的操作。因此对信号量进行操作必须熟悉该数据结构,该结构定义在 linux/sem.h,如下所示:
     struct  sembuf{
         unsigned short   sem_num;      //信号在信号集中的索引,0代表第一个信号,1代表第二个信号  
         short            sem_op;      //操作类型
         short            sem_flg;    //操作标志
     };
    下面详细介绍一下 sembuf 的几个参数:
--------------------------------------------------------------------------------------------------
  • sem_num 参数 
;      表示信号在信号集中的索引,0代表第一个信号,1代表第二个信号  。
  • sem_op 参数
sem_op > 0          信号加上 sem_op 的值(正值),表示进程释放控制的资源

sem_op = 0          如果没有设置 IPC_NOWAIT,则调用进程进入睡眠状态,直到信号量的值为0;否则进程不回睡眠,直接返回 EAGAIN;

        sem_op < 0          信号加上 sem_op 的值(负值),表示进程占用控制的资源若没有设置 IPC_NOWAIT ,则调用进程阻塞,直到资源可用;否则进程直接返回EAGAIN;
  • sem_flg 参数
         该参数可设置为 IPC_NOWAIT 或 SEM_UNDO 两种状态。只有将 sem_flg 指定为 SEM_UNDO 标志后,semadj (所指定信号量针对调用进程的调整值)才会更新。此外,如果此操作指定SEM_UNDO,系统更新过程中会撤消此信号灯的计数(semadj此操作可以随时进行---它永远不会强制等待过程调用进程必须有改变信号量集权限
         sem_flg公认标志是 IPC_NOWAIT 和 SEM_UNDO如果操作指定SEM_UNDO将会自动撤消该进程终止
        在标准操作程序操作数组的顺序执行、原子的,那就是,该操作要么作为一个完整的单元,要么如果不是所有操作都可以立即执行的系统调用,其行为取决于个人sem_flg领域IPC_NOWAIT标志存在
 -------------------------------------------------------------------------------------------------     
        对信号量最基本的操作就是进行PV操作,而System V信号量正是通过 semop 函数和 sembuf 结构体的数据结构来进行PV操作的。当 sembuf 的第二个数据结构 sem_op 设置为负数时,是对它进行P操作,即减1操作;当设置为正数时,就是进行V操作,即加1操作。
      
        下面举一个对一个信号量集中的某个信号进行 PV 操作的函数实现:
         
//P操作函数
int  sem_p( int semid, int index )
{
struct  sembuf  buf  = { 0, -1, IPC_NOWAIT};

if ( index < 0 )
{
perror ( "index of array cannot equals a minus value!\n" );
return  -1;
}
buf.sem_num = index;
if ( semop ( semid, &buf, 1) == -1)
{
perroe ( " a wrong operation to semaphore occurred!\n" );
return  -1;
}
return  0;
}

 //V操作函数
int  sem_p( int semid, int index )
{
struct  sembuf  buf  = { 0, 1, IPC_NOWAIT};

if ( index < 0 )
{
perror ( "index of array cannot equals a minus value!\n" );
return  -1;
}
buf.sem_num = index;
if ( semop ( semid, &buf, 1) == -1)
{
perroe ( " a wrong operation to semaphore occurred!\n" );
return  -1;
}
return  0;
}
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