进程间通信之信号量（三）

信号量

信号量是记录和统计临界资源数目的计数器；

（一）创建信号量：

信号量的申请是以信号量集为单位的；

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

返回值：信号量集的标识符；

参数：

key:用key_t ftok(const char* pathname,int proj_id)来获取；

nsems:表示要创建的这个信号量集中信号量的个数；

semflag:(1)IPC_CREAT:创建这个信号量集，若没有就创建，若有则打开即可；

(2)IPC_CREAT | IPC_EXCL:若创建的信号量不存在，则：创建；若创建的信号量存在，则：错误返回；

（二）初始化信号量

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

返回值：（1）返回值为0表示初始化成功；

（2）初始化失败，返回-1;

参数：

semid：要初始化的信号量所在的信号量集的id;

semnum:要初始化的信号量是该信号量集的第几个信号（从0开始）；

cmd:设为SETVAL表示对信号量进行初始化；

（三）删除信号量

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

返回值：（1）返回值为0表示删除信号量成功；

（2）返回值为-1表示删除失败；

参数：

semid:要删除的信号量集的id;

semnum:设置为0；

cmd：设置为IPC_RMID表示删除操作；

（四）P操作

 
 int semop(int semid,struct sembuf*sops,unsigned nsops) 

返回值：（1）返回值为0，表示操作成功；

（2）返回值为-1，表示操作成功；

参数：

semid:为操作的信号量所处的信号量集的id;

sops：所操作的信号量所在的数组；

 
  struct sembuf 
 
  { 
 
     unsigned short sem_num;  //操作信号量集中的哪一个信号量 
 
     short sem_op;         //对于信号量执行什么操作 
 
     short sem_flg; 
 
  }

sops.sem_op = -1,位P操作；

nsops:操作的信号量的数目；

（五）V操作

 
 int semop(int semid,struct sembuf*sops,unsigned nsops) 

返回值：（1）返回值为0，表示操作成功；

（2）返回值为-1，表示操作失败；

参数：semid：为操作的信号量所处的信号量集的id；

sops:所操作的信号量所在的数组;

sops.sem_op = 1,位V操作；

nsops:操作的信号量的数目

common.h

#ifndef _COMMON_H_#define _COMMON_H_#include<stdio.h>#include<sys/types.h>#include<sys/ipc.h>#include<sys/sem.h>#define PATHNAME "/home/cm/code"#define PROJ_ID 0x6666union semun{    int val;    struct semid_ds *buf;    unsigned short *array;    struct seminfo *_buf;};int Creat_Sem();int Get_Sem();int Init_Sem(int sem_id,int val);int Destory_Sem(int sem_id);int P(int sem_id,int who);int V(int sem_id,int who);#endif

common.c

#include"common.h"
static int CommonCreat_Sem(int flags)
{
    key_t key = ftok(PATHNAME,PROJ_ID);
    int sem_id =0;
    if(key<0)
    {
        perror("ftok");
        return -1;
    }
    else
    {
        sem_id = semget(key,1,flags);
        if(sem_id < 0)
        {
            perror("semget");
            return -2;
        }

    }
    return sem_id;
}
int Creat_Sem()
{
    int sem_id = CommonCreat_Sem(IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666);
    return sem_id;
}
int Get_Sem()
{
    int sem_id = CommonCreat_Sem(IPC_CREAT);
    return sem_id;
}

int Init_Sem(int sem_id,int Val)
{
    union semun _un;
    _un.val = Val;
    int ret = semctl(sem_id,0,SETVAL,_un);
    if(ret < 0)     //init failed
    {
        perror("semctl");
        return -1;
    }
    return 0;  //init success
}

int Destory_Sem(int sem_id)
{
    int ret = semctl(sem_id,0,IPC_RMID);
    if(ret < 0)
    {
        perror("semctl");
        return -1;
    }
    return 1;
}

static int CommonPV(int sem_id,int who,int op)
{
    struct sembuf _sf;
    _sf.sem_num = who;
    _sf.sem_op = op; //P:-1;V:1
    _sf.sem_flg = 0;
    int ret = semop(sem_id,&_sf,1);
    if(ret<0)
    {
        perror("semop");
        return -1;
    }
    return 0;
}
int P(int sem_id,int who)
{
    return CommonPV(sem_id,who,-1);
}

int V(int sem_id,int who)
{
    return CommonPV(sem_id,who,1);
}

Makefile

test:test_sem.c common.c
    gcc -o $@ $^

.PHONY:clean
clean:
    rm -f test

test_sem.c

#include"common.h"
int main()
{
	int sem_id = Creat_Sem();
	int val = 1;
	Init_Sem(sem_id,val);
	int pid = fork();
	if(pid == 0)
	{
	  //child
	  while(1)
	  {
		P(sem_id,0);
		printf("A");
		fflush(stdout);
		usleep(123456);
		printf("A");
		fflush(stdout);
		usleep(123456);
		V(sem_id,0);
	  }
	}
	else
	{
		while(1)
		{
		    P(sem_id,0);
			printf("B");
			fflush(stdout);
			usleep(123456);
			printf("B");
			fflush(stdout);
			V(sem_id,0);
		}
		wait(NULL);
	}
    printf("\n");
    Destory_Sem(sem_id);
    return 0;
}

注;

struct sembuf
{
   unsigned short sem_num;  //操作信号量集中的哪一个信号量
   short sem_op;         //对于信号量执行什么操作
   short sem_flg;
}

sem_flg:

sem_flg是用来说明semop的操作方式；

（1）IPC_NOWAIT:对信号的操作不成功时，semop不会阻塞，并且立即返回。

（2）SEM_UNDO：程序结束的时候，对于数据进行回滚，避免造成数据的二义性；

对于二元信号量来说，为了防止造成死锁问题，必须在程序退出时，对于数据进行回滚，防止造成二义性；产生结果的不确定性；

作者水平有限，若有问题，请留言，谢谢！！！

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