一、什么是信号量
就是一种用来描述某种资源数量个数的计数器,通过控制其他通信资源来实现进程通信。它在此过程中负责数据的互斥、同步等。互斥,就是在同一时间段内,A、B两个进程只有一个进程在运行。同步。就是A 进程完成之后,B进程接着完成,有一定的执行顺序。
二、工作原理
两种操作模式,P操作和V操作。
P操作(就是申请资源,信号量进行减一操作)
V操作(释放资源,信号量进行加一操作)
三、 ipcs -s 查看semid
ipcrm -s id 删除id
四、主要函数
shmget 创建信号量
shmctl 删除
shmop P/V 操作
函数原型: int semop(int sem_id,struct sembuf *sops,size_t nsops);
sem_id 就是通过shmget函数创建得到的
struct sembuf *sops 参数sops指向一个结构体数组中,每个sembuf结构体对应一个信号的操作。结构体如下
struct sembuf { unsigned short sem_num;//sem_num是信号集中的索引,0代表第一个,1,代表第二个。。。 short sem_op; //操作类型,1 -->V操作,-1-->P操作 short sem_flg; //操作标志 };
sem_flg标志有两种 IPC_NOWAIT 或 SEM_UNDO 两种。如果操作指定 SEM_UNDO(我下面给的是0),它将会自动撤销该进程在终止时。
nsops 就是sops 的个数
~~ ~~~~~~~~~~ ~~~~********** man 函数名可查看函数的用法**********~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
五、代码实现
comm.h
#pragma once #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> #include<sys/types.h> #include<sys/ipc.h> #include<sys/sem.h> #define _PATH_ "." #define _PROG_ID_ 0x6675 union semun { int val; struct semid_ds *buf; unsigned short *array; struct seminfo *__buf; }; int creatSem(int nsems); int get_Sem(); int initSem(int sem_id,int Which); int destroySem(int sem_id); int V_Sem(int sem_id,int which); int P_Sem(int sem_id,int which); static int op_Sem(int sem_id,int op,int which);
comm.c
#include"comm.h" int creatSem(int nsems) { key_t _key=ftok(_PATH_,_PROG_ID_); if(_key<0) { perror("ftok"); return -1; } umask(0); int sem_Flg=IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666; int sem_id=semget(_key,nsems,sem_Flg); if(sem_id<0) { perror("semget"); return -1; } return sem_id; } int get_Sem() { key_t k=ftok(_PATH_,_PROG_ID_); return semget(k,0,0); } static int op_Sem(int sem_id,int op,int which) { struct sembuf sem; sem.sem_num=which; sem.sem_op=op; sem.sem_flg=0; return semop(sem_id,&sem,1); } int initSem(int sem_id,int Which) { union semun _semum; _semum.val=1; int ret= semctl(sem_id,Which,SETVAL,_semum); if(ret==-1) { perror("semctl"); return ret; } return ret; } int P_Sem(int sem_id,int which) { int ret=op_Sem(sem_id,-1,which); if(ret==-1) { perror("p_sem"); return -1; } return ret; } int V_Sem(int sem_id,int which) { int ret=op_Sem(sem_id,1,which); if(ret==-1) { perror("V_Sem"); return ret; } return ret; } int destroySem(int sem_id) { int ret=semctl(sem_id,0,IPC_RMID,NULL); if(ret==-1) { perror("semtrl"); return -1; } return ret; }
my_shm.c
#include"comm.h" int main() { int sem_id=creatSem(1); initSem(sem_id,0); pid_t id=fork(); if(id<0) { perror("for"); return -1; } else if(id==0) { int sem_id=get_Sem(); while(1) { P_Sem(sem_id,0); printf("A"); fflush(stdout); sleep(1); printf("A"); fflush(stdout); sleep(2); V_Sem(sem_id,0); } }else { while(1) { P_Sem(sem_id,0); printf("B"); fflush(stdout); sleep(1); printf("B"); fflush(stdout); sleep(1); V_Sem(sem_id,0); } waitpid(id,NULL,0); } }
不用信号量之前(如下图)可以看出打印结果是随机的 。
加了信号量之后(如下图)(都是成对出现的,因为是互斥的)
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