Linux初學第十二天程序間通訊五訊號量

訊號量(semaphore)與已經學過的的ipc結構不同，它是乙個計數器，訊號量用於實現程序間的互斥與同步，而不是用於儲存程序間的通訊資料。舉例子來理解這句話：

把乙個臨界資源（也可以認為是共享記憶體）比作乙個上了鎖的房間，某人比作乙個程序，而開鎖的鑰匙就是訊號量。某人有鑰匙的話，就能開鎖進入房間裡，做它需要做的事情，如果這時候有第二個人想進入房間裡的話，是進不去的，因為它沒有鑰匙（訊號量）。直到進去的那個人除了房間把鑰匙放在某個地方，然後第二人拿到了鑰匙，才能渠道房間裡去。這鑰匙起到的作用就是訊號量。

全都放在了標頭檔案中

建立或獲取乙個訊號量組

引數說明:

1.key索引值，可使用ftok函式來獲取；

2.num_sems訊號量的個數；

3.sem_flags傳遞ipc_creat加上許可權可以建立訊號量集；

返回值：成功返回訊號集的id；失敗返回 -1 ；

用法：

key_t key;
key=
ftok
(".",1
);int semid=
semget
(key,
1,ipc_creat|
0666);
//建立乙個訊號量

操作訊號量組函式。有兩種操作，p操作：即上面例子提到的拿鑰匙，v操作：上面例子提到的放鑰匙。

引數說明:

1.semid被操作目標訊號量的id號；

2.semoparray結構體陣列，它有三個成員：

(1)sem_num:需要操作第幾個訊號量；

(2)sem_op：訊號量的值，-1為減1

(3)sem_***:一般賦值sem_undo;

3.semops：semoparray 陣列的個數。

返回值：成功返回0；失敗返回 -1 ；

p操作用法：

struct sembuf *semoparry;
semoparry=
(struct sembuf *
)malloc
(sizeof
(struct sembuf));
semoparry->sem_num=0;
semoparry->sem_op=-1
;semoparry->sem_***=sem_undo；
semop
(semid,semoparry,1)
;

v操作用法：

struct sembuf *semoparry;
semoparry=
(struct sembuf *
)malloc
(sizeof
(struct sembuf));
semoparry->sem_num=0;
semoparry->sem_op=1;
semoparry->sem_***=sem_undo；
semop
(semid,semoparry,1)
;

控制訊號量函式。用來控制訊號，比如初始化，移除訊號量等。

引數說明:

1.semid被操作目標訊號量的id號；

2.sem_num訊號量的個數，即需要操作第幾個訊號量；

3.cmd操作指令，它有幾個巨集，我們這裡用setval（操作訊號量的值）

4.其他這個引數，是配合setval指令來使用，它是個聯合體而且需要定義這個聯合體：

union semun 
;

返回值：成功返回0；失敗返回 -1 ；

用法：

union semun 
;union semun value;
value.val=1;
semctl
(semid,
0,setval,value)
;

認識了這三個api之後，我們可以做個小實驗，來看看訊號量是怎麼實現管控程序。

**:

#include
#include
#include
#include
#include
//int semget(key_t key, int nsems, int sem***);
//定義聯合體
union semun
;//pgetkey p操作
void
pgetkey
(int semid)
else
}//vgetkey v操作
void
vgetkey
(int semid)
else
}int
main
(int argc,
char
**ar**)
else
if(pid==0)
else
return0;
}

因為semctl時，把訊號量的值設定為 0；所以父程序p操作（拿鑰匙）時會阻塞，當子程序v操作後，重新放出了鑰匙。父程序才能執行列印。所以這個執行結果就是子程序先執行，然後父程序才執行。

執行結果：

程序間通訊（ipc）學到現在，就可結束了了。回顧一下程序間通訊都學了寫啥：

一、通道和命名通道fifo：是個半雙工的通訊方式，讀寫不可以同時進行，必須讀完後關閉通道，然後才可以寫入。而fifo相當於乙個檔案，可以用普通的檔案操作來操作fifo。

二、訊息佇列：訊息佇列是個鍊錶，發訊息就是往訊息煉表裡新增乙個節點（訊息的結構體），而且兩個不相關的程序都可以操作訊息佇列。

三、共享記憶體：區別於兩個程序之間的另外一塊記憶體空間，而且可以連線到程序的空間當中，可以使用普通的指標操作來訪問共享記憶體。

四、訊號：linux作業系統中已經定義了64個訊號，我們可以通過這些訊號來控制程序（入門版）或傳遞訊息（高階版）；

五：訊號量：區別於前四個ipc結構，不是一種程序通訊方式，我們可以理解為它起到乙個程序排程的作用。

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