POSIX訊號量和互斥鎖

1 建立訊號量

sem_t *sem_open(const char *name, int oflag);

sem_t *sem_open(const char *name, int oflag, mode_t mode, unsigned int value);

功能：初始化有名訊號量

int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);

功能：用於初始化無名的訊號量，注意無名訊號量也可以用於不同程序間的執行緒通訊，這取決於第二個引數，如果pshared非零就可以用於多個程序間通訊，前提是這個無名訊號量存在於共享記憶體區中。

2 刪除訊號量

int sem_close(sem_t *sem);

int sem_unlink(const char *name);

sem_close用於關閉開啟的訊號量。當乙個程序終止時，核心對其上仍然開啟的所有有名訊號量自動執行這個操作。呼叫sem_close關閉訊號量並沒有把它從系統中刪除它，posix有名訊號量是隨核心持續的。即使當前沒有程序開啟某個訊號量它的值依然保持。直到核心重新自舉或呼叫sem_unlink()刪除該訊號量。

3 訊號量p操作

int sem_wait (sem_t *sem);

int sem_timedwait(sem_t *sem, const struct timespec *abs_timeout);

int sem_trywait (sem_t * sem);

1 sem_wait()用於獲取訊號量，首先會測試指定訊號量的值，如果大於0，就會將它減1並立即返回，如果等於0，那麼呼叫執行緒會進入睡眠，指定訊號量的值大於0.

2 sem_trywait和sem_wait的差別是，當訊號量的值等於0的，呼叫執行緒不會阻塞，直接返回，並標識eagain錯誤。

3 sem_timedwait和sem_wait的差別是當訊號量的值等於0時，呼叫執行緒會限時等待。當等待時間到後，訊號量的值還是0，那麼就會返回錯誤。其中 struct timespec *abs_timeout是乙個絕對時間。

4 訊號量v操作

int sem_post(sem_t *sem);

當乙個執行緒使用完某個訊號量後，呼叫sem_post，使該訊號量的值加1，如果有等待的執行緒，那麼會喚醒等待的乙個執行緒。

5 獲取當前訊號量

int sem_getvalue(sem_t *sem, int *sval);

該函式返回當前訊號量的值，通過sval輸出引數返回，如果當前訊號量已經上鎖（即同步物件不可用），那麼返回值為0，或為負數，其絕對值就是等待該訊號量解鎖的執行緒數。

多執行緒程式設計中，(多執行緒程式設計)可以用互斥鎖(也稱互斥量)可以用來保護關鍵**段，以確保其獨佔式的訪問，這有點像二進位制訊號量。posix互斥鎖相關函式主要有以下5個：

#include

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *mutexattr);

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

這些函式第乙個引數mutex指向要操作的目標互斥鎖，成功時返回0，出錯返回錯誤碼

1. pthread_mutex_init用於初始化互斥鎖，mutexattr用於指定互斥鎖的屬性，若為null，則表示預設屬性。除了用這個函式初始化互斥所外，還可以用如下方式初始化：pthread_mutex_t mutex = pthread_mutex_initializer。

2 pthread_mutex_destroy用於銷毀互斥鎖，以釋放占用的核心資源，銷毀乙個已經加鎖的互斥鎖將導致不可預期的後果。

3 pthread_mutex_lock以原子操作給乙個互斥鎖加鎖。如果目標互斥鎖已經被加鎖，則pthread_mutex_lock則被阻塞，直到該互斥鎖佔有者把它給解鎖。

4 pthread_mutex_trylock和pthread_mutex_lock類似，不過它始終立即返回，而不論被操作的互斥鎖是否加鎖，是pthread_mutex_lock的非阻塞版本。當目標互斥鎖未被加鎖時，pthread_mutex_trylock進行加鎖操作；否則將返回ebusy錯誤碼。注意：這裡討論的pthread_mutex_lock和pthread_mutex_trylock是針對普通鎖而言的，對於其他型別的鎖，這兩個加鎖函式會有不同的行為。

5 pthread_mutex_unlock以原子操作方式給乙個互斥鎖進行解鎖操作。如果此時有其他執行緒正在等待這個互斥鎖，則這些執行緒中的乙個將獲得它。

下面是基於訊號量和互斥鎖的生產者消費者模型：

#include#include#include#include#include#include#include#include#include /* for o_* constants */

#include #define err_exit(m) dowhile(0)

#define consumer_count 2

#define producer_count 5

#define buffsize 10

int g_buffer[buffsize];

unsigned int in=0;

unsigned int out=0;

unsigned product_id=0;

unsigned consumer_id=0;

sem_t g_sem_full;

sem_t g_sem_empty;

pthread_mutex_t g_mutex;

pthread_t g_thread[consumer_count+producer_count];

void* consume(void *arg)

printf("in=%d\n",in);

printf("%d thread %d is product %d\n",n,(int)pthread_self(),product_id);

g_buffer[in]=product_id;

in=(in+1)%buffsize;

printf("end produce product %d\n",product_id++);

pthread_mutex_unlock(&g_mutex);

sem_post(&g_sem_empty);

sleep(5);

}}int main()

{ for(int i=0;i

POSIX訊號量和互斥鎖

POSIX訊號量實現互斥

訊號量和互斥鎖

訊號量，互斥鎖

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