Linux應用程式設計 12 程序間通訊 訊號燈

訊號燈p/v操作 semop()

刪除訊號燈 semctl

程序間通訊方式比較

訊號燈集/共享記憶體—示例

訊號燈也叫訊號量，用於程序/執行緒同步或互斥的機制

訊號燈的型別

·posix 無名訊號燈

·posix有名訊號燈

·system v 訊號燈

訊號燈的含義

·計數訊號燈（訊號燈的值就是他代表的資源的數量，posix 無名訊號燈/posix有名訊號燈,都是計數訊號燈）

system v 訊號燈是乙個或多個計數訊號燈的集合

可同時操作集合中的多個訊號燈

申請多個資源時避免死鎖（訊號燈在乙個集合裡，需要的資源同時申請，都滿足時資源才能申請到）

p操作從倉庫拿貨，如果倉庫中沒有貨，執行緒一直等待，直到v操作，往倉庫裡新增了貨物，為了避免p操作一直等待下去，會有乙個超時時間。

v操作往倉庫送貨，如果倉庫滿了，執行緒等待，直到有p操作，從倉庫中拿走貨物，有空的位置。

建立訊號量，設定容量，先有v操作，才能p操作。

p操作：貨物個數減1，減過之後，貨物個數大於等於0，說明已經拿到貨物，執行緒繼續。否者執行緒阻塞。

v操作：貨物個數加1，加過之後，貨物個數小於等於容量，說明新增成功，執行緒繼續。否者執行緒阻塞。

訊號量：0≤ 訊號量≤容量 ，取值 表示當前可以使用的貨物；

訊號量<0 ， 取值 表示當前等待使用貨物的執行緒；

訊號量》容量 ， 訊號量-容量 表示當前等待新增貨物的執行緒。

通常，訊號量的容量設定很大，可以一直v操作，不會阻塞，但是p操作的時候，很可能阻塞。

當容量為1，也就是互斥，執行流程必定是v操作，p操作，v操作，p操作…

開啟/建立訊號燈 semget

訊號燈初始化 semctl

p/v操作 semop

刪除訊號燈 semctl

成功時返回訊號燈的id，失敗時返回-1

key 和訊號燈關聯的key ipc_private 或 ftok

nsems 集合中包含的計數訊號燈個數

sem*** 標誌位 ipc_creat|0666 ipc_excl（通常和ipc_creat一起使用，加上ipc_excl，如果訊號燈存在，則報錯）

-訊號燈在使用之前必須初始化，且只能初始化一次，通常第乙個程序初始化，後面的程序就不能初始化了。

成功時返回0，失敗時返回eof

semid 要操作的訊號燈集id

semnum 要操作的集合中的訊號燈編號

cmd 執行的操作 setval（設定訊號燈值） ipc_rmid（刪除整個訊號燈集）

union semun 取決於cmd（setval需要用到第四個引數，ipc_rmid不需要第四個引數），該共用體需要使用者自己定義

系統中union semun 共用體參考

union semun ;

要求：假設訊號燈集合中包含兩個訊號燈；第乙個初始化為2，第二個初始化為0

成功時返回0，失敗時返回-1

semid 要操作的訊號燈集id

sops 描述對訊號燈操作的結構體(陣列)

nsops 要操作的訊號燈的個數（一次操作sops陣列裡的前nsops個元素）

struct  sembuf 

;

semnum 訊號燈編號

sem_op -1：p操作 1：v操作 (也可以讓訊號數量增加或減少多個，將「1」換成「n」)

sem_*** 0（阻塞方式） / ipc_nowait

假設當前訊號燈集合中有3個訊號燈（意味著最多可以同時操作3個訊號燈），編號：0，1，2

現在同時對編號為0和2的訊號燈程序p操作
struct  sembuf buf[3];//結構體陣列的大小應該和訊號燈集中訊號燈的數目保持一致
buf[0].sem_num = 0;
buf[0].sem_op = -1;
buf[0].sem_*** = 0;
buf[1].sem_num = 2;
buf[1].sem_op = -1;
buf[1].sem_*** = 0;
semop(semid,&buf,2);//2表示依次取出buf中的前兩個元素進行操作
要求：父子程序通過system v訊號燈同步對共享記憶體的讀寫 ·父程序從鍵盤輸入字串到共享記憶體 ·子程序刪除字串中的空格並列印

·父程序輸入quit後刪除共享記憶體和訊號燈集，程式結束
#include #include #include #include #include #include #include #include #define n 64  	//共享記憶體大小

#define read 0	//可讀緩衝區（個數）訊號燈在訊號燈集合中的編號為0
#define write 1	//可寫緩衝區（個數）訊號燈在訊號燈集合中的編號為1
union semun;
void init_sem(int semid,int s,int n);
void sem_pv(int semid,int num,int op);
int main(int argc, const char *ar**)
;	pid_t pid;
key_t key;
char *shmaddr;
if((key = ftok(".",'s')) == -1)//生成key值
if((shmid = shmget(key,n,ipc_creat|0666)) < 0)//申請共享記憶體
if((semid = semget(key,2,ipc_creat|0666)) < 0)//申請訊號燈集
init_sem(semid,s,2);//訊號燈集初始化
if((shmaddr = shmat(shmid,null,0)) == (char *)-1)//對映共享記憶體位址		
if((pid = fork()) < 0)//建立子程序
else if(pid == 0)
q++;
}*p = '\0';
printf("%s",shmaddr);
sem_pv(semid,write,1);//對寫訊號燈進行v操作
}	}else
kill(pid,sigusr1);//給子程序發訊號，讓其結束
}_error2:
semctl(semid,0,ipc_rmid);//釋放申請的訊號燈集
_error1:
shmctl(shmid,ipc_rmid,null);//釋放申請的共享記憶體
return 0;
}void init_sem(int semid,int s,int n)//訊號燈集初始化函式
}void sem_pv(int semid,int num,int op)//訊號燈集p/v操作函式
				
Linux應用程式設計 程序通訊
通訊方式有管道pipe，訊號 一 pipe 管道分兩種無名管道，有名管道。1 無名管道 父程序和子程序可通過無名管道傳輸資料，管道有兩個口，一端寫一端讀，半雙工通訊。可以當作檔案進行操作，所以建立的管道會有兩個檔案描述符fds 0 和fds 1 fds 0 用於讀，fds 1 用於寫，關係如圖。實驗...
				
Linux應用程式設計之程序程式設計
程序同步 一組併發的程序按照一定的順序執行的過程稱為程序間的同步。獲取id include pid t getpid void 獲取本程序id pid t getppid void 在子程序中獲取父程序id 程序建立 include pid t fork void fork 的奇妙之處在於它被呼叫一...
				
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