信号量的使用，求助

信号量：一个整数；

大于或等于0时代表可供并发进程使用的资源实体数；

小于0时代表正在等待使用临界区的进程数；

用于互斥的信号量初始值应大于0；

只能通过P、V原语操作而改变；

信号量元素组成：

1、表示信号量元素的值；

2、最后操作信号量元素的进程ID

3、等待信号量元素值+1的进程数；

4、等待信号量元素值为0的进程数；

二、主要函数

1.1 创建信号量

int semget(

key_t key, //标识信号量的关键字，有三种方法：1、使用IPC——PRIVATE让系统产生，

// 2、挑选一个随机数，3、使用ftok从文件路径名中产生

int nSemes, //信号量集中元素个数

int flag //IPC_CREAT；IPC_EXCL 只有在信号量集不存在时创建

)

成功：返回信号量句柄

失败：返回-1

1.2 使用ftok函数根据文件路径名产生一个关键字

key_t ftok(const char *pathname,int proj_id)

路径名称必须有相应权限

1.3 控制信号量

int semctl(

int semid, //信号量集的句柄

int semnum, //信号量集的元素数

int cmd, //命令

/*union senum arg */... //

)

成功：返回相应的值

失败：返回-1

命令详细说明:

cmd: IPC_RMID 删除一个信号量

IPC_EXCL 只有在信号量集不存在时创建

IPC_SET 设置信号量的许可权

SETVAL 设置指定信号量的元素的值为 agc.val

GETVAL 获得一个指定信号量的值

GETPID 获得最后操纵此元素的最后进程ID

GETNCNT 获得等待元素变为1的进程数

GETZCNT 获得等待元素变为0的进程数

union senum 定义如下：

union senum{

int val

struct semid_ds *buf

unsigned short * array

}agc

其中 semid_ds 定义如下：

struct semid_ds{

struct ipc_pem sem_pem //operation pemission struct

time_t sem_otime //last semop()time

time_t sem_ctime //last time changed by semctl()

struct sem *sembase //ptr to first semaphore in array

struct sem_queue *sem_pending//pending operations

struct sem_queue *sem_pending_last//last pending operations

struct sem_undo *undo //undo requests on this arrary

unsigned short int sem_nsems//number of semaphores in set

}

1.4 对信号量 +1 或 -1 或测试是否为0

int semop(

int semid,

struct sembuf *sops, //指向元素操作数组

unsigned short nsops //数组中元素操作的个数

)

结构 sembuf 定义

sembuf{

short int sem_num//semaphore number

short int sem_op//semaphore operaion

short int sem_flg //operation flag

}

三、例子:

2.1 服务器

#include <sys/sem.h>

#include <sys/ipc.h>

#define SEGSIZE 1024

#define READTIME 1

union semun {

int val

struct semid_ds *buf

unsigned short *array

} arg

//生成信号量

int sem_creat(key_t key)

{

union semun sem

int semid

sem.val = 0

semid = semget(key,1,IPC_CREAT|0666)

if (-1 == semid){

printf("create semaphore error\n")

exit(-1)

}

semctl(semid,0,SETVAL,sem)

return semid

}

//删除信号量

void del_sem(int semid)

{

union semun sem

sem.val = 0

semctl(semid,0,IPC_RMID,sem)

}

//p

int p(int semid)

{

struct sembuf sops={0,+1,IPC_NOWAIT}

return (semop(semid,&sops,1))

}

//v

int v(int semid)

{

struct sembuf sops={0,-1,IPC_NOWAIT}

return (semop(semid,&sops,1))

}

int main()

{

key_t key

int shmid,semid

char *shm

char msg[7] = "-data-"

char i

struct semid_ds buf

key = ftok("/",0)

shmid = shmget(key,SEGSIZE,IPC_CREAT|0604)

if (-1 == shmid){

printf(" create shared memory error\n")

return -1

}

shm = (char *)shmat(shmid,0,0)

if (-1 == (int)shm){

printf(" attach shared memory error\n")

return -1

}

semid = sem_creat(key)

for (i = 0i <= 3i++){

sleep(1)

p(semid)

sleep(READTIME)

msg[5] = '0' + i

memcpy(shm,msg,sizeof(msg))

sleep(58)

v(semid)

}

shmdt(shm)

shmctl(shmid,IPC_RMID,&buf)

del_sem(semid)

return 0

//gcc -o shm shm.c -g

}

2.2 客户端

#include <sys/sem.h>

#include <time.h>

#include <sys/ipc.h>

#define SEGSIZE 1024

#define READTIME 1

union semun {

int val

struct semid_ds *buf

unsigned short *array

} arg

// 打印程序执行时间

void out_time(void)

{

static long start = 0

time_t tm

if (0 == start){

tm = time(NULL)

start = (long)tm

printf(" now start ...\n")

}

printf(" second: %ld \n",(long)(time(NULL)) - start)

}

//创建信号量

int new_sem(key_t key)

{

union semun sem

int semid

sem.val = 0

semid = semget(key,0,0)

if (-1 == semid){

printf("create semaphore error\n")

exit(-1)

}

return semid

}

//等待信号量变成0

void wait_v(int semid)

{

struct sembuf sops={0,0,0}

semop(semid,&sops,1)

}

int main(void)

{

key_t key

int shmid,semid

char *shm

char msg[100]

char i

key = ftok("/",0)

shmid = shmget(key,SEGSIZE,0)

if(-1 == shmid){

printf(" create shared memory error\n")

return -1

}

shm = (char *)shmat(shmid,0,0)

if (-1 == (int)shm){

printf(" attach shared memory error\n")

return -1

}

semid = new_sem(key)

for (i = 0i <3i ++){

sleep(2)

wait_v(semid)

printf("Message geted is: %s \n",shm + 1)

out_time()

}

shmdt(shm)

return 0

// gcc -o shmc shmC.c -g

}

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semget() 可以使用系统调用semget()创建一个新的信号量集，或者存取一个已经存在的信号量集：

系统调用：semget()

原型：intsemget(key_t key,int nsems,int semflg)

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。信号量集中最多的信号量的个数是 在linux/sem.h中定义的：

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