IPC 进程间通信方式——信号量

时间:2021-05-20 15:14:49

信号量

  • 本质上是共享资源的数目,用来控制对共享资源的访问。
  • 用于进程间的互斥和同步
  • 每种共享资源对应一个信号量,为了便于大量共享资源的操作引入了信号量集,可对多对信号量一次性操作。对信号量集中所有的操作可以要求全部成功,也可以部分成功
  • 二元信号量(信号灯)值为0和1
  • 对信号量做PV操作

信号量集属性

#include<sysm.h>

struct semid_ds
{
struct ipc_perm sem_perm;
unsigned short sem_nseme; //信号灯的数量
time_t sem_otime; //最后一次操作的时间
time_t sem_ctime; //最后一次改变的时间
};

创建信号量集

#include <sysm.h>
int semget(key_t key,int nsems,int flag);
//返回:如果成功,返回信号量集ID,出错返回-1
  • 参数
    • key:用户指定的信号量集键值
    • nsems:信号量集中信号量的个数
    • flag:IPC CREAT,IPC EXCL等权限组合
  • 若创建消息队列,key可以指定键值,也可以设置为IPC_PRIVATE(0)。若打开进行查询,则key不能为0,必须是一个非零的值,否则查询不到

信号量集控制

#include <sys/msg.h>
int semctl(int semid,int semnum,int cmd,...//信号量集数组);
//返回:成功返回0,出错返回-1
union semun
{
int val;
struct semid_ds *buf;
unsigned short *array;
}
  • 参数
    • semid:信号量集ID
    • semnum:0表示对所有信号量操作,信号量标号从0开始。
    • val:防止获取或设置信号量集中某个信号量的值
    • buf:信号量属性指针
    • array:防止获取或设置信号量集中所有信号量的值
    • cmd
      • IPC_STAT:获取信号量的属性,取此队列的semid_ds结构,并放在buf指向的结构中
      • IPC_SET:设置属性,按由buf只想的结构中的值,设置与此信号量相关的结构中的字段
      • IPC_RMID:删除信号量,从系统中删除该信号量以及信号量上的所有数据。

信号量集操作

#include<sysm.h>
int semop(int semid,struct sembuf *sops,size_t nsops);
//成功返回0,失败返回-1

struct sembuf
{
unsigned short sem_num; //信号量集标号
short sem_op; //操作
short sem_flg; //
}
  • 参数
    • semid:信号量集ID
    • sops:sembuf结构体数组指针
    • nsops:第二个参数中结构体数组的长度
    • sem_num:信号量集中信号量的编号
    • sep_op:正数为v操作,负数为p操作,0表示对共享资源是否已用完的测试
    • sem_flg:SEM_UNDO标志,表示进程结束时,相应的操作将被取消,如果设置了该标志,那么在进程没有释放共享资源就退出时,内核将代为释放。
  • 用于信号量集中信号量的PV操作
  • 可用于进程见的互斥和同步