Linux进程——信号量

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信号量又称为信号灯，它是用来协调不同进程间的数据对象的，而最主要的应用是前一节的共享内存方式的进程间通信。本质上，信号量是一个计数器，它用来记录对某个资源（如共享内存）的存取状况。一般说来，为了获得共享资源，进程需要执行下列操作：

+ K8 i' i1 @* r' A（1） 测试控制该资源的信号量。

（2） 若此信号量的值为正，则允许进行使用该资源。进程将进号量减1。

  w+ `  E, `. f  v6 V# W（3） 若此信号量为0，则该资源目前不可用，进程进入睡眠状态，直至信号量值大于0，进程被唤醒，转入步骤（1）。

+ f$ ~& m$ S  n7 s（4） 当进程不再使用一个信号量控制的资源时，信号量值加1。如果此时有进程正在睡眠等待此信号量，则唤醒此进程。

维护信号量状态的是Linux内核操作系统而不是用户进程。我们可以从头文件/usr/src/linux/include　/linux　/sem.h中看到内核用来维护信号量状态的各个结构的定义。信号量是一个数据集合，用户可以单独使用这一集合的每个元素。要调用的第一个函数是semget，用以获得一个信号量ID。

＃i nclude <sys/types.h>
        ＃i nclude <sys/ipc.h>
% z; C' y! w5 F2 b. C        ＃i nclude <sys/sem.h>
4 a* p4 J  g8 J/ b        int semget(key_t key, int nsems, int flag);

key是前面讲过的IPC结构的关键字，它将来决定是创建新的信号量集合，还是引用一个现有的信号量集合。nsems是该集合中的信号量数。如果是创建新集合（一般在服务器中），则必须指定nsems；如果是引用一个现有的信号量集合（一般在客户机中）则将nsems指定为0。
% i8 v+ B; _! g, x/ c/ D
9 ]6 ]) Q6 ]0 _9 u9 M4 gsEMCtl函数用来对信号量进行操作。
1 ?  \5 ]( w9 A1 T7 W# m! ]
int semctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg);

  v6 [  q, ~& p' y6 b) z0 g不同的操作是通过cmd参数来实现的，在头文件sem.h中定义了7种不同的操作，实际编程时可以参照使用。
( m& }; P8 L- @
semop函数自动执行信号量集合上的操作数组。

' ~9 a2 ~( [7 Sint semop(int semid, struct sembuf semoparray[], size_t nops);
5 }9 w+ @9 Z5 Q! C; d
semoparray是一个指针，它指向一个信号量操作数组。nops规定该数组中操作的数量。
- S. R3 i: g, g  m
- {; h, W% N# n  _2 I/ Z例：获取信号量状态：
- n3 |0 ?9 p: _, A
struct semid_ds semidbuf;
# D* R- a% g1 K3 H
6 j2 b6 ]  @/ J) |1 n2 Y: jsemctl(semid, 0, IPC_STAT, &semidbuf);

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