进程间通信之

众所周知，进程间通信有三种方式，信号量、消息队列和共享内存。不过信号量个人感觉不像通信，其实就是一个锁的东西。

这部分内容分几个部分

1.API

创建信号量 int semget(key_t key,int nsems,int semflg); 返回值就是信号量标识semid

key：所创建或打开信号量集的键值。 nsems：创建的信号量集中的信号量的个数，该参数只在创建信号量集时有效。 flag：调用函数的操作类型，也可用于设置信号量集的访问权限，两者通过or表示操作信号量 int semctl(int semid,int semnum,int cmd, /*union semun arg*/); cmd表示操作类型，具体自己查资料吧，内容太大了； PV 操作通过调用semop函数来实现：int semop（int semid，struct sembuf *sops，size_t nsops）；这里涉及到两个内核的数据结构，一个是union semun ，另一个是sembuf 先说sembuf，是一个结构体，要熟记，结构如下： struct sembuf{unsigned short sem_num;short sem_op;short sem_flg;}在sembuf结构中，sem_num是相对应的信号量集中的某一个资源，所以其值是一个从0到相应的信号量集的资源总数（ipc_perm.sem_nsems）之间的整数。sem_op指明所要执行的操作，sem_flg说明函数semop的行为。sem_op的值是一个整数，如表2所示，列出了详细sem_op的值及所对应的操作。sem_op值详解（关键）

Sem_op	操作
正数	释放相应的资源数，将sem_op的值加到信号量的值上
0	进程阻塞直到信号量的相应值为0，当信号量已经为0，函数立即返回。如果信号量的值不为0，则依据sem_flg的IPC_NOWAIT位决定函数动作。sem_flg指定IPC_NOWAIT，则semop函数出错返回EAGAIN。sem_flg没有指定IPC_NOWAIT，则将该信号量的semncnt值加1，然后进程挂起直到下述情况发生。信号量值为0，将信号量的semzcnt的值减1，函数semop成功返回；此信号量被删除（只有超级用户或创建用户进程拥有此权限），函数smeop出错返回EIDRM；进程捕捉到信号，并从信号处理函数返回，在此情况将此信号量的semncnt值减1，函数semop出错返回EINTR
负数	请求sem_op的绝对值的资源。如果相应的资源数可以满足请求，则将该信号量的值减去sem_op的绝对值，函数成功返回。当相应的资源数不能满足请求时，这个操作与sem_flg有关。sem_flg指定IPC_NOWAIT，则semop函数出错返回EAGAIN。sem_flg没有指定IPC_NOWAIT，则将该信号量的semncnt值加1，然后进程挂起直到下述情况发生：当相应的资源数可以满足请求，该信号的值减去sem_op的绝对值。成功返回；此信号量被删除（只有超级用户或创建用户进程拥有此权限），函数smeop出错返回EIDRM：进程捕捉到信号，并从信号处理函数返回，在此情况将此信号量的semncnt值减1，函数semop出错返回EINTR

然后再说semun：union semun
{
int val;
struct semid_ds *buf;
unsigned short int *array;
struct seminfo *__buf;
}; 这里面要用到的变量是val

2 直接上小例子吧，这样容易理解：producer.c 建立一个信号量每隔3秒对val值不停减1；customer.c 读取val值，直到val=0 producer.c：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/sem.h>
union semun//由于类型是union 需要在这里初始化一下
{
     int val;
     struct semid_ds *buf;
     unsigned short int *array;
     struct seminfo *__buf;
};
int main(int argc, char const *argv[])
{
int semid;
key_t key;
key=ftok(".",3);  //ftok的作用就是计算一个key值供使用，一般用当前目录文件结点索引号来计算，如指定文件的索引节点号为65538，换算成16进制为0x10002，而你指定的ID值为38，换算成16进制为0x26，则最后的key_t返回值为0x2610002。
semid=semget(key,1,IPC_CREAT|0666);//创建并得到信号量id
if(semid==-1){
perror("semget");
exit(1);
}
printf("my semid is %d \n",semid);
struct sembuf sbuf={0,-1,IPC_NOWAIT};// 上面sembuf结构体介绍中说，当sem_op=负数，请求sem_op的绝对值的资源。如果相应的资源数可以满足请求，则将该信号量的值减去sem_op的绝对值，函数成功返回。当相应的资源数不能满足请求时，这个操作与sem_flg有关。sem_flg指定IPC_NOWAIT，则semop函数出错返回EAGAIN。
union semun semopts; 
semopts.val=5;  //对val赋值
if((semctl(semid,0,SETVAL,semopts))==-1){  // SETVAL就是给semun.val赋值的动作
perror("semctl");
exit(1);
}
printf("%s\n","ke" );
while(1){
if(semop(semid,&sbuf,1)==-1)  // 这个操作就是semop来对{0,-1,IPC_NOWAIT}对应的动作  不断-1，直到=0
exit(1);
sleep(3);
}
return 0;
}

customer.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/sem.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
int semid,semval;
key_t key;
key=ftok(".",3);  //必须仍然用这两个值计算，不然信号量对应不起来，当然前提是两个代码位于相同的路径下
semid=semget(key,1,IPC_CREAT|0666); 
if(semid==-1){
perror("semget");
exit(1);
}
int val;
while(1){
if((semval=semctl(semid,0,GETVAL,0))==-1)//GETVAL得到semun.val值
exit(1);
if(semval>0)
printf("val is %d\n",semval);
else{
printf("stop!\n");
break;
}
sleep(3);
}
return 0;
}

结果：

val is 4
val is 3
val is 2
val is 1
stop!

两个进程确实通信成功。

秒客网

进程间通信之

相关文章