信号量的创建

同共享内存一样，系统中同样需要为信号量集定制一系列专有的操作函数（semget，semctl等）。系统命令ipcs可查看当前的系统IPC的状态，在命令后使用-s参数。使用函数semget可以创建或者获得一个信号量集ID，函数原型如下：

#include <sys/shm.h>

int semget( key_t key, int nsems, int flag)

函数中参数key用来变换成一个标识符，每一个IPC对象与一个key相对应。当新建一个共享内存段时，使用参数flag的相应权限位对ipc_perm结构中的mode域赋值，对相应信号量集的shmid_ds初始化的值如表1所示。

shmid_ds结构初始化值表 ipc_perm结构数据 初 值 ipc_perm结构数据 初 值 Sem_otime 0 Sem_nsems Nsems Sem_ctime 系统当前值 参数nsems是一个大于等于0的值，用于指明该信号量集中可用资源数（在创建一个信号量时）。当打开一个已存在的信号量集时该参数值为0。函数执行成功，则返回信号量集的标识符（一个大于等于0的整数），失败，则返回–1。函数semop用以操作一个信号量集，函数原型如下：

#include <sys/sem.h>

int semop( int semid, struct sembuf semoparray[], size_t nops )

函数中参数semid是一个通过semget函数返回的一个信号量标识符，参数nops标明了参数semoparray所指向数组中的元素个数。参数semoparray是一个struct sembuf结构类型的数组指针，结构sembuf来说明所要执行的操作，其定义如下：

struct sembuf{

unsigned short sem_num

short sem_op

short sem_flg

}

在sembuf结构中，sem_num是相对应的信号量集中的某一个资源，所以其值是一个从0到相应的信号量集的资源总数（ipc_perm.sem_nsems）之间的整数。sem_op指明所要执行的操作，sem_flg说明函数semop的行为。sem_op的值是一个整数，如表2所示，列出了详细sem_op的值及所对应的操作。

sem_op值详解 Sem_op 操 作 正数 释放相应的资源数，将sem_op的值加到信号量的值上 0 进程阻塞直到信号量的相应值为0，当信号量已经为0，函数立即返回。如果信号量的值不为0，则依据sem_flg的IPC_NOWAIT位决定函数动作。sem_flg指定IPC_NOWAIT，则semop函数出错返回EAGAIN。sem_flg没有指定IPC_NOWAIT，则将该信号量的semncnt值加1，然后进程挂起直到下述情况发生。信号量值为0，将信号量的semzcnt的值减1，函数semop成功返回；此信号量被删除（只有超级用户或创建用户进程拥有此权限），函数smeop出错返回EIDRM；进程捕捉到信号，并从信号处理函数返回，在此情况将此信号量的semncnt值减1，函数semop出错返回EINTR 负数 请求sem_op的绝对值的资源。如果相应的资源数可以满足请求，则将该信号量的值减去sem_op的绝对值，函数成功返回。当相应的资源数不能满足请求时，这个操作与sem_flg有关。sem_flg指定IPC_NOWAIT，则semop函数出错返回EAGAIN。sem_flg没有指定IPC_NOWAIT，则将该信号量的semncnt值加1，然后进程挂起直到下述情况发生：当相应的资源数可以满足请求，该信号的值减去sem_op的绝对值。成功返回；此信号量被删除（只有超级用户或创建用户进程拥有此权限），函数smeop出错返回EIDRM：进程捕捉到信号，并从信号处理函数返回，在此情况将此信号量的semncnt值减1，函数semop出错返回EINTR

第一章：绪论？

内核版本号格式：x.y.zz-www／x为主版本号，y为次版本号，zz为次次版本号，www为发行号／次版本号改变说明内核有重大变革，其偶数为稳定版本，奇数为尚在开发中的版本

第二章：基础？

文件种类：-：txt，二进制／d：目录／l：链接文件（link）／b：区块设备文件／c：字符设备文件／p：管道

目录结构：bin：可执行／boot：开机引导／dev：设备文件／etc：系统配置文件／lib：库文件／mnt：设备挂载点／var：系统日志／

命令：rmdir：删除空目录／find [path] [expression]／touch命令还可以修改指定文件的最近一次访问时间／tar -czvf usr.tar.gz path／tar –zxvf usr.tar.gz／tar –cjvf usr.tar.bz2 path／tar –jxvf usr.tar.bz2

gcc：预处理：-g／I在头文件搜索路径中添加目录，L在库文件搜索路径中

gdb：设置断点：b／查看断点信息：info

Makefile：make –f other_makefile／<：第一个依赖文件的名称／@：目标文件的完整名称／^：所有不重复的依赖文件／+：所有依赖文件（可能重复）

第三章：文件IO

read：read(fd, temp, size)／读fd中长度为size的值到temp／返回0表示file为NULL

write：write(fd, buf, buf_size)／写长度为buf_size的buf内容到fd中

lseek：lseek(fd, offset, SEEK_SET)／从文件开头向后增加offset个位移量

unlink：从文件系统中删除一个名字

open1：int open(const char * pathname, int flags, mode_t mode)／flags为读写方式／mode为权限设置／O_EXCL：测试文件是否存在／O_TRUNC：若存在同名文件则删除之并新建

open2：注意O_NONBLOCK

mmap.1：void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offsize)

mmap.2：mmap(start_addr, flength, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0)

fcntl：上锁／int fcntl(int fd, int cmd, struct flock * lock)／对谁；做什么；设置所做内容

select：fd_max+1，回传读状况，回传写状况，回传异常，select等待的时间／NULL为永远等待／0为从不等待／凡需某状况则用之，反则(fd_set *)NULL之

FD_*那几个函数……

一般出错则返回-1

第四章：文件与目录

硬链接与符号链接？

chdir改变目录

0：in／1：out／2：err

第五章：内存管理

可执行文件存储时：代码区、数据区和未初始化区

栈：by编译器，向低址扩展，连续，效率高／堆：by程序员

/etc/syslog.conf，系统log记录文件／优先级为-20时最高

第六章：进程和信号

程序代码、数据、变量、文件描述符和环境／init的pid为1

execl族：int execl(const char * path, const char * arg, ....)／path即可执行文件的路径，一般为.／最后一个参数以NULL结束

waitpid：waitpid(pid_t pid,int * status,int options)／option：一般用WNOHANG，没有已经结束的子进程则马上返回，不等待

kill：int kill(pid_t pid,int sig)／发送信号sig给pid

void (*signal(int signum, void(* handler)(int)))(int)／第一个参数被满足时，执行handler／第一个参数常用：SIG_IGN：忽略信号／SIG_DFL：恢复默认信号

第七章：线程

sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value)／pshared为0／value即初始值

第八章：管道

1：write／0：read

第九章：信号量、共享内存和消息队列

临界资源：操作系统中只允许一个进程访问的资源／临界区：访问临界资源的那段代码

信号量：建立联系（semget），然后初始化，PV操作，最后destroy

共享内存没有提供同步机制

第十章：套接字

UDP：无连接协议，无主客端的区分／实时性

TCP：字节流／数据可靠性／网络可靠性

数据报：SOCK_STREAM／SOCK_DGRAM

其它

管道一章的both_pipe即父子进程间的全双工管道通讯

关系到信号和互斥的服务器-客户端程序

线程一章的class的multi_thread文件夹下的thread8.c

int main(void)

{

int data_processed

int file_pipes_1[2]

int file_pipes_2[2]

char buffer[BUFSIZ + 1]

const char some_data[] = "123"

const char ch2p[] = "this is the string from child to the parent!"

const char p2ch[] = "this is the string from parent to the child!"

pid_t fork_result

memset(buffer,'\0',sizeof(buffer))

if(pipe(file_pipes_1) == 0){

if(pipe(file_pipes_2) == 0){

fork_result = fork()

switch(fork_result){

case -1:

perror("fork error")

exit(EXIT_FAILURE)

case 0://child

close(file_pipes_1[1])

close(file_pipes_2[0])

printf("in the child!\n")

read(file_pipes_1[0],buffer, BUFSIZ)

printf("in the child, read_result is \"%s\"\n",buffer)

write(file_pipes_2[1],ch2p, sizeof(ch2p))

printf("in the child, write_result is \"%s\"\n",ch2p)

exit(EXIT_SUCCESS)

default://parent

close(file_pipes_1[0])

close(file_pipes_2[1])

printf("in the parent!\n")

write(file_pipes_1[1], p2ch, sizeof(p2ch))

printf("in the parent, write_result is \"%s\"\n",p2ch)

read(file_pipes_2[0],buffer, BUFSIZ)

printf("in the parent, read_result is \"%s\"\n",buffer)

exit(EXIT_SUCCESS)

}

}

}

}

#ifndef DBG

#define DBG

#endif

#undef DBG

#ifdef DBG

#define PRINTF(fmt, args...) printf("file->%s line->%d: " \

fmt, __FILE__, __LINE__, ##args)

#else

#define PRINTF(fmt, args...) do{}while(0)

#endif

int main(void)

{

PRINTF("%s\n", "hello!")

fprintf(stdout, "hello hust!\n")

return 0

}

#define N 5

#define MAX 5

int nput = 0

char buf[MAX][50]

char *buffer = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789"

char buf_r[100]

sem_t mutex,full,avail

void *productor(void *arg)

void *consumer(void *arg)

int i = 0

int main(int argc, char **argv)

{

int cnt = -1

int ret

int nput = 0

pthread_t id_produce[10]

pthread_t id_consume

ret = sem_init(&mutex, 0, 1)

ret = sem_init(&avail, 0, N)

ret = sem_init(&full, 0, 0)

for(cnt = 0cnt <6cnt ++ ){

//pthread_create(&id_produce[cnt], NULL, (void *)productor, &cnt)

pthread_create(&id_produce[cnt], NULL, (void *)productor, (void *)cnt)

}

pthread_create(&id_consume, NULL, (void *)consumer, NULL)

for(cnt = 0cnt <6cnt ++){

pthread_join(id_produce[cnt], NULL)

}

pthread_join(id_consume,NULL)

sem_destroy(&mutex)

sem_destroy(&avail)

sem_destroy(&full)

exit(EXIT_SUCCESS)

}

void *productor(void *arg)

{

while(1){

sem_wait(&avail)

sem_wait(&mutex)

if(nput >= MAX * 3){

sem_post(&avail)

//sem_post(&full)

sem_post(&mutex)

return NULL

}

sscanf(buffer + nput, "%s", buf[nput % MAX])

//printf("write[%d] \"%s\" to the buffer[%d]\n", (*(int*)arg), buf[nput % MAX],nput % MAX)

printf("write[%d] \"%s\" to the buffer[%d]\n", (int)arg, buf[nput % MAX],nput % MAX)

nput ++

printf("nput = %d\n", nput)

sem_post(&mutex)

sem_post(&full)

}

return NULL

}

void *consumer(void *arg)

{

int nolock = 0

int ret, nread, i

for(i = 0 i <MAX * 3i++)

{

sem_wait(&full)

sem_wait(&mutex)

memset(buf_r, 0, sizeof(buf_r))

strncpy(buf_r, buf[i % MAX], sizeof(buf[i % MAX]))

printf("read \"%s\" from the buffer[%d]\n\n",buf_r, i % MAX)

sem_post(&mutex)

sem_post(&avail)

//sleep(1)

}

return NULL

}

sem_init：初始化信号量sem_t，初始化的时候可以指定信号量的初始值，以及是否可以在多进程间共享。

sem_wait：一直阻塞等待直到信号量>0。

sem_timedwait：阻塞等待若干时间直到信号量>0。

sem_post：使信号量加1。

sem_destroy：释放信号量。和sem_init对应。 答案补充 关于各函数的具体参数请用man查看,如man sem_init可查看该函数的帮助

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