轉載自:http://blog.csdn.net/ljianhui/article/details/10243617
這篇文章將講述別一種進程間通信的機制——信號量。注意請不要把它與之前所說的信號混淆起來,信號與信號量是不同的兩種事物。有關信號的更多內容,可以閱讀我的另一篇文章:Linux進程間通信——使用信號。下面就進入信號量的講解。
int semget(key_t key, int num_sems, int sem_flags);
int semop(int sem_id, struct sembuf *sem_opa, size_t num_sem_ops);
sem_id是由semget返回的信號量標識符,sembuf結構的定義如下:struct sembuf{
short sem_num;//除非使用一組信號量,否則它爲0
short sem_op;//信號量在一次操作中需要改變的數據,通常是兩個數,一個是-1,即P(等待)操作,
//一個是+1,即V(發送信號)操作。
short sem_flg;//通常爲SEM_UNDO,使操作系統跟蹤信號,
//並在進程沒有釋放該信號量而終止時,操作系統釋放信號量
};
int semctl(int sem_id, int sem_num, int command, ...);
union semun{
int val;
struct semid_ds *buf;
unsigned short *arry;
};
#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;
};
static int sem_id = 0;
static int set_semvalue();
static void del_semvalue();
static int semaphore_p();
static int semaphore_v();
int main(int argc, char *argv[])
{
char message = 'X';
int i = 0;
//創建信號量
sem_id = semget((key_t)1234, 1, 0666 | IPC_CREAT);
if(argc > 1)
{
//程序第一次被調用,初始化信號量
if(!set_semvalue())
{
fprintf(stderr, "Failed to initialize semaphore\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
//設置要輸出到屏幕中的信息,即其參數的第一個字符
message = argv[1][0];
sleep(2);
}
for(i = 0; i < 10; ++i)
{
//進入臨界區
if(!semaphore_p())
exit(EXIT_FAILURE);
//向屏幕中輸出數據
printf("%c", message);
//清理緩衝區,然後休眠隨機時間
fflush(stdout);
sleep(rand() % 3);
//離開臨界區前再一次向屏幕輸出數據
printf("%c", message);
fflush(stdout);
//離開臨界區,休眠隨機時間後繼續循環
if(!semaphore_v())
exit(EXIT_FAILURE);
sleep(rand() % 2);
}
sleep(10);
printf("\n%d - finished\n", getpid());
if(argc > 1)
{
//如果程序是第一次被調用,則在退出前刪除信號量
sleep(3);
del_semvalue();
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}
static int set_semvalue()
{
//用於初始化信號量,在使用信號量前必須這樣做
union semun sem_union;
sem_union.val = 1;
if(semctl(sem_id, 0, SETVAL, sem_union) == -1)
return 0;
return 1;
}
static void del_semvalue()
{
//刪除信號量
union semun sem_union;
if(semctl(sem_id, 0, IPC_RMID, sem_union) == -1)
fprintf(stderr, "Failed to delete semaphore\n");
}
static int semaphore_p()
{
//對信號量做減1操作,即等待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)
{
fprintf(stderr, "semaphore_p failed\n");
return 0;
}
return 1;
}
static int semaphore_v()
{
//這是一個釋放操作,它使信號量變爲可用,即發送信號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)
{
fprintf(stderr, "semaphore_v failed\n");
return 0;
}
return 1;
}
運行結果如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
char message = 'X';
int i = 0;
if(argc > 1)
message = argv[1][0];
for(i = 0; i < 10; ++i)
{
printf("%c", message);
fflush(stdout);
sleep(rand() % 3);
printf("%c", message);
fflush(stdout);
sleep(rand() % 2);
}
sleep(10);
printf("\n%d - finished\n", getpid());
exit(EXIT_SUCCESS);
}
運行結果如下: