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Linux进程间通信---信号量

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Linux进程间通信---信号量，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含2908字，纯文字阅读大概需要5分钟。

内容图文

  • 信号量是一个计数器，通常在内核中实现，用于多个进程对共享数据对象的同步访问。使用信号量的头文件是#include <sys/sem.h>
  • 信号量的使用规则：
    • 若信号量为正，则进程可使用该资源。
    • 若信号量为0，则进程阻塞等待，并将进程插入等待队列，直到该信号量的值大于0从等待队列中执行进程请求。
    • 加锁操作：如果信号量大于0，则信号量-1；如果信号量为0，则挂起该进程，并将这个进程插入等待队列。
    • 解锁操作：如果等待队列中有进程则唤醒该进程，让它恢复运行；否则，信号量+1。
  • Linux下使用信号量的常用函数：
    • semget(key, num_sems, sem_flags)：创建新的信号量或取得已有的信号量，key表示信号量的键值，不相关进程使用同一个key来访问同一个信号量，num_sems表示信号量个数（一般为1），sem_flags表示信号量访问权限，用IPC_CREAT与权限位与可保证信号量不存在时新建一个。函数返回一个int类型的数值，表示信号量的标识符。
    • semop(sem_id, sem_opa, num_sem_ops)：改变信号量的值，改变操作在sem_opa中，sem_opa是sumbuf结构体对象，使用方法如下： 
      struct sembuf
{  
   short sem_num;   //除非使用一组信号量，否则它为0  short sem_op;    //信号量在一次操作中需要改变的数据，通常是两个数，一个是-1，即P操作（加锁）；一个是+1，即V操作（解锁）short sem_flg;   //通常为SEM_UNDO,使操作系统跟踪信号，并在进程没有释放该信号量而终止时，操作系统释放信号量  
};
    • semctl(sem_id, sem_num, command, semun)：控制信号量。commond中有：SETVAL初始化信号量为一个值，该值再semun结构体的val字段；IPC_RMID用于删除一个无需继续使用的信号量。
  • 信号量的使用实例，同时开两个进程，每个进程中都用信号量同步临界区，在临界区中向屏幕打印字符： 
    #include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/sem.h>
 
union semun
{
    int val;
    struct semid_ds *buf;
    unsigned short *arry;
};
 
staticint sem_id = 0;
staticint set_semvalue();
staticvoid del_semvalue();
staticint semaphore_p();
staticint semaphore_v();
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    char message = ‘X‘;
    int i = 0;
 
    //创建信号量
    sem_id = semget((key_t)1234, 1, 0666 | IPC_CREAT);
 
    if(argc > 1)
    {
        //程序第一次被调用，初始化信号量if(!set_semvalue())
        {
            fprintf(stderr, "Failed to initialize semaphore\n");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        //设置要输出到屏幕中的信息，即其参数的第一个字符
        message = argv[1][0];
        sleep(2);
    }
    for(i = 0; i < 10; ++i)
    {
        //进入临界区if(!semaphore_p())
            exit(EXIT_FAILURE);
        //向屏幕中输出数据
        printf("%c", message);
        //清理缓冲区，然后休眠随机时间        fflush(stdout);
        //离开临界区，休眠随机时间后继续循环if(!semaphore_v())
            exit(EXIT_FAILURE);
        sleep(2);
    }
 
    sleep(3);
    printf("\n%d - finished\n", getpid());
 
    if(argc > 1)
    {
        //如果程序是第一次被调用，则在退出前删除信号量
        sleep(3);
        del_semvalue();
    }
    exit(EXIT_SUCCESS);
}
 
staticint set_semvalue()
{
    //用于初始化信号量，在sem_union的val字段中设置信号量初值。使用信号量之前必须先初始化！    union semun sem_union;
    sem_union.val = 1;
    if(semctl(sem_id, 0, SETVAL, sem_union) == -1)
        return0;
    return1;
}
 
staticvoid del_semvalue()
{
    //删除信号量    union semun sem_union;
    if(semctl(sem_id, 0, IPC_RMID, sem_union) == -1)
        printf("Failed to delete semaphore\n");
}
 
staticint semaphore_p()
{
    //对信号量做减1操作，即加锁 P（sv）struct sembuf sem_b;
    sem_b.sem_num = 0;
    sem_b.sem_op = -1;   //P()
    sem_b.sem_flg = SEM_UNDO;
    if(semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1)
    {
        printf("semaphore_p failed\n");
        return0;
    }
    return1;
}
 
staticint semaphore_v()
{
    //这是一个释放操作，它使信号量变为可用，即解锁 V（sv）struct sembuf sem_b;
    sem_b.sem_num = 0;
    sem_b.sem_op = 1;   //V()
    sem_b.sem_flg = SEM_UNDO;
    if(semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1)
    {
        printf("semaphore_v failed\n");
        return0;
    }
    return1;
}
    　　ps：以上代码参考自https://blog.csdn.net/ljianhui/article/details/10243617，运行结果如下：
             技术分享图片

 

原文：https://www.cnblogs.com/ladawn/p/8870014.html

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的Linux进程间通信---信号量全部内容，希望文章能够帮你解决Linux进程间通信---信号量所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

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来源：【匿名】