IPC- Sem信号量编程

1.       概念

信号量：代表资源数；

>0 代表可供并发进程使用的资源实体数；

=0 代表暂时无可用资源
    <0 代表等待使用资源的进程数；
    初始设置资源数＝1，用于互斥的信号量；
    可以通过P、V语操作而改变；

2.       创建信号量

       # include <sys/types.h>
       # include <sys/ipc.h>
       # include <sys/sem.h>
       int semget ( key_t key, int nsems, int semflg )

          成功返回信号ID标识，否则失败返回-1.

参数	说明
key	创建/打开信号量标识key值,由ftok产生，可以直接给常量
nsems	信号ID标识的一组大小。即设置几个信号量。通常为1个
semflg	创建/打开方式IPC_CREAT、IPC_EXCL,

 

 

     key_t key,  //标识信号量的关键字，有三种方法：1、使用IPC——PRIVATE让系统产生， 2、挑选一个随机数，3、使用ftok从文件路径名中产生

3       信号量控制

 

       #include <sys/types.h>
       #include <sys/ipc.h>
       #include <sys/sem.h>
       int semctl (int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)

参数	说明
semid	已创建的信号ID
semnum	需要控制的信号组某个信号值的下标
cmd	具体控制操作： IPC_RMID 删除信号量ID信息 IPC_EXCL 只有在信号量集不存在时创建 IPC_SET 设置信号量的许可权   SETVAL 设置指定信号量的元素的值为 agc.val GETVAL 获得一个指定信号量的值 GETPID 获得最后操纵此元素的最后进程ID GETNCNT 获得等待元素变为1的进程数 GETZCNT 获得等待元素变为0的进程数
arg	操作值的union结构

      union semun {
               int val; /* 信号量值 */
               struct semid_ds *buf; /* 信号状态结构*/
               unsigned short int *array; /*同组中信号量值 */
               struct seminfo *__buf; /* buffer for IPC_INFO */
       };

4.       信号量操作

       # include <sys/types.h>
       # include <sys/ipc.h>
       # include <sys/sem.h>
       int semop ( int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops )

          成功返回0，否则失败返回-1.

参数	说明
semid	已创建的信号ID
sops	具体的操作结构
nsops	信号组大小

    struct sembuf
    {
            short sem_num; /* 针对信号ID标志组中的下标的信号操作:

                                  =0 第一个信号量 */
            short sem_op; /* 对资源的使用或释放 */
            short sem_flg; /* 操作标志：
                       IPC_NOWAIT:无资源时不等待返回，错误码为：EAGAIN
                       SEM_UNDO:若进程异常退出则由内核代为处理释放*/
    }

5       例子：

sem.c

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>
 
union semun {
        int val; /* value for SETVAL */
        struct semid_ds *buf; /* buffer for IPC_STAT, IPC_SET */
        unsigned short *array; /* array for GETALL, SETALL */
                                       /* Linux specific part: */
        struct seminfo *__buf; /* buffer for IPC_INFO */
        };
 
#define key 0x11000011

int P(int semid)
{
        struct sembuf sops={0,-1,SEM_UNDO};
        return (semop(semid,&sops,1));
}
int V(int semid)
{
        struct sembuf sops={0,+1,SEM_UNDO};
        return (semop(semid,&sops,1));
}
main()
{ 
        int semid,ret;
        union semun arg;
        struct sembuf semop;
 
        semid = semget(key,1,IPC_CREAT|0666);
        if (semid == -1)
        {
                printf("create semget err\n");
                return ;
        }
 
        arg.val = 1; //创建互斥初始资源数

        ret =semctl(semid,0,SETVAL,arg);
        if (ret == -1)
        {
                printf("ctl sem err\n");
                semctl(semid,0,IPC_RMID,arg);
                return ;
        }
        ret =semctl(semid,0,GETVAL,arg);
        printf("ret af semctl =[%d]\n",ret);//打印可用信号值

 
        P(semid); //占用资源
 
        ret =semctl(semid,0,GETVAL,arg);
        printf("ret af P=[%d]\n",ret);//打印可用信号值

        /*
        ...................
        */
        V(semid);//释放资源
 
        ret =semctl(semid,0,GETVAL,arg);
        printf("ret af V =[%d]\n",ret);//打印可用信号值
 
        semctl(semid,0,IPC_RMID,arg);
}