信号量是一种对多个进程访问共享资源进行控制的机制,其实为了解决互斥共享资源的同步问题而引入的机制。 不能单独定义一个信号量,而只能定义一个信号量集,其中包括一组信号量,同意信号量集中的信号量使用同 一引用ID,这样设置是为了多个资源或同步操作的需要。 与信号量有关的几个系统调用函数: 1、信号量集得创建与打开 semget() 原型:int semget(key_t key,int nsems,int semflg); 其中 参数key表示所创建或打开信号量集的键。 参数nsems表示创建的信号量集中的信号量的个数,该参数只在创建信号量集时有效。 参数flag表示调用函数的操作类型,也可用于设置信号量集的访问权限,两者通过or表示。 当调用semget创建一个信号量时,他的相应的semid_ds结构被初始化。ipc_perm中各个量被设置为相应 值,sem_nsems被设置为nsems所示的值,sem_otime被设置为0,sem_ctime被设置为当前时间 返回值:如果成功,则返回信号量集的IPC标识符。如果失败,则返回-1:errno=EACCESS(没有权限) EEXIST(信号量集已经存在,无法创建) EIDRM(信号量集已经删除) ENOENT(信号量集不存在,同时没有使用IPC_CREAT) ENOMEM(没有足够的内存创建新的信号量集) ENOSPC(超出限制) 系统调用semget()的第一个参数是关键字值(一般是由系统调用ftok()返回的)。系统内核将此值和系统中 存在的其他的信号量集的关键字值进行比 较。打开和存取操作与参数semflg中的内容相关。IPC_CREAT如果 信号量集在系统内核中不存在,则创建信号量集。IPC_EXCL当和 IPC_CREAT一同使用时,如果信号量集已经 存在,则调用失败。如果单独使用IPC_CREAT,则semget()要么返回新创建的信号量集的标识 符,要么返回 系统中已经存在的同样的关键字值的信号量的标识符。如果IPC_EXCL和IPC_CREAT一同使用,则要么返回新 创建的信号量集的标识 符,要么返回-1。IPC_EXCL单独使用没有意义。参数nsems指出了一个新的信号量集 中应该创建的信号量的个数。 2、信号量的操作 semop() 调用原型:int semop(int semid,struct sembuf*sops,unsign ednsops); 其中 semid为信号量集引用ID。 semoparray是一个sembuff结构数组,sembuff结构用于指定调用semop函数所作的操作,数组 semoparray元素的个数有参数nops指出。 semoparray是一个数组,其中每个元素表是一个操作,由于此函数是一个原子操作,一旦执行就 将执行数组中的所有操作。 返回值:0,如果成功。-1,如果失败:errno=E2BIG(nsops大于最大的ops数目) EACCESS(权限不够) EAGAIN(使用了IPC_NOWAIT,但操作不能继续进行) EFAULT(sops指向的地址无效) EIDRM(信号量集已经删除) EINTR(当睡眠时接收到其他信号) EINVAL(信号量集不存在,或者semid无效) ENOMEM(使用了SEM_UNDO,但无足够的内存创建所需的数据结构) ERANGE(信号量值超出范围) 如果sem_op是负数,那么信号量将减去它的值。这和信号量控制的资源有关。如果没有使用IPC_NOWAIT, 那么调用进程将进入睡眠状态,直到信号 量控制的资源可以使用为止。如果sem_op是正数,则信号量加上 它的值。这也就是进程释放信号量控制的资源。最后,如果sem_op是0,那么调用进程 将调用sleep(), 直到信号量的值为0。这在一个进程等待完全空闲的资源时使用。 3、信号量的控制 semctl() 原型:int semctl(int semid,int semnum,int cmd,union semun arg); 其中 semid为信号量集引用标志符。 semnum用于指定某个特定信号量。 cmd表示调用该函数执行的操作,其取值和对应操作如下: .IPC_STAT读取一个信号量集的数据结构semid_ds,并将其存储在semun中的buf参数中。 ·IPC_SET设置信号量集的数据结构semid_ds中的元素ipc_perm,其值取自semun中的buf参数。 ·IPC_RMID将信号量集从内存中删除。 ·GETALL用于读取信号量集中的所有信号量的值。 ·GETNCNT返回正在等待资源的进程数目。 ·GETPID返回最后一个执行semop操作的进程的PID。 ·GETVAL返回信号量集中的一个单个的信号量的值。 ·GETZCNT返回这在等待完全空闲的资源的进程数目。 ·SETALL设置信号量集中的所有的信号量的值。 ·SETVAL设置信号量集中的一个单独的信号量的值。 arg是semnu的是一个联合类型的副本,而不是一个指向联合类型的指针。联合中各个量的使用情况 和参数cmd的设置有关。 参考文献:linux环境下C编程指南 http://qq164587043.blog.51cto.com/261469/51549 本文来自ChinaUnix博客,如果查看原文请点:http://blog./u2/74012/showart_1094782.html |
|