程序間通訊 訊號量

2021-08-20 02:25:29 字數 1647 閱讀 8765

1、訊號量介紹

多個程序同時訪問系統上的同一資源時，就需要考慮同步問題，以確保在任一時刻只有乙個程序對資源獨佔式訪問。通常，我們稱訪問共享資源的**為臨界區，程序同步，也就是確保同一時刻，只有乙個程序進入臨界區。

訊號量是實現程序同步的一種方式，訊號量只能取自然數並且只支援兩種操作，即等待和訊號，在linux中稱為p、v操作。比如有sv訊號量，則p、v操作的含義如下：

訊號量可以取任意自然數，但是最常用的訊號量為二進位制訊號量，它只能取0和1，這裡只討論二進位制訊號量。關於訊號量的系統呼叫主要有3個：semget、semop、semctl。此三個函式都是被設計用來操作訊號量集，而不是單個訊號量。

2、semget系統呼叫

#includeint semget(key_t key, int num_sems, int sem_flags)
函式功能為用來建立乙個訊號量集或獲取乙個已經存在的訊號量集，引數資訊如下：

3、semop系統呼叫

#includeint semop(int sem_id, struct sembuf* sem_ops, size_t num_sem_ops)
semop函式用來改變訊號量的值，即執行p、v操作，引數資訊如下：

struct sembuf
sem_num成員指定訊號量集中的訊號量編號，從0開始。sem_op成員指定操作型別，其值可為正整數、0和負整數，訊號量集操作型別較為複雜（可參見apue），這裡就只以二進位制訊號量為例來說明，sem_op為-1時即為p操作，為1時即為v操作。sem_***成員可選值為ipc_nowait和sem_undo，ipc_nowait表示系統呼叫無論是否操作成功，都將立即返回，類似於非阻塞；而sem_undo則表示使核心跟蹤訊號量，如果程序沒有釋放訊號量而異常退出，則由核心來釋放該訊號量值。

4、semctl系統呼叫

#includeint semctl(int sem_id, int sem_num, int command, ...)
semctl函式用於對訊號量進行控制，引數資訊如下：

union semun
command常用的操作有兩種，其一，setval，用來把訊號量初始化為乙個已知值，這個值由union semun中的val成員指定，其作用是在訊號量初次使用前進行設定；其二，ipc_rmid，用於刪除乙個不需要再使用的訊號量集，並喚醒所有等待該訊號量集的程序。

5、使用ipc_private訊號量進行程序間通訊示例

#include#include#include#include#include#define sem_flags 0666


union semun


;void pv(int sem_id, int option)   //pv操作，option為-1時為p操作，option為1時為v操作


int main(int argc, char* argv)


else if(id > 0)


else


wait(null);


semctl(sem_id, 0, ipc_rmid, sem_un);   //刪除訊號量


return 0;


}

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