Linux 程序間通訊 訊號量

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1、 什麼是訊號量？

在對於臨界區資源管理過程中，為了防止多個程式同時訪問乙個共享資源而引發的一系列問題。比如：死鎖。

為了解決這種問題，巨人們就發明了訊號量。

訊號量就是為了解決在乙個臨界區只有乙個程序訪問它，也就是說訊號量相當於交警，來協調程序對共享資源有序的訪問而不造成死鎖等行為。

p（sv）：如果sv的值大於0，說明資源可用，就給它減1，如果它等於0，就掛起該程序說明資源不可用，直到資源可用。

v（sv）：如果sv值大於0，並且有其他程序因為等待sv而被掛起，則該程序恢復執行，如果沒有程序等待，則sv加1

int

semget(key_t key, int nsems, int sem***);

int

semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops);

2.3、semctl函式

作用：控制訊號量集

int semctl(int semid,int senum,int cmd,...)

返回值：訊號量的當前值

解釋ipc_stat

從訊號量集上檢索semid_ds結構，並存到semun聯合體引數的成員buf的位址中

ipc_set

設定乙個訊號量集合的semid_ds結構中ipc_perm域的值，並從semun的buf中取出值

ipc_rmid

從核心中刪除訊號量集合

getall

從訊號量集合中獲得所有訊號量的值，並把其整數值存到semun聯合體成員的乙個指標陣列中

getncnt

返回當前等待資源的程序個數

getpid

返回最後乙個執行系統呼叫semop()程序的pid

getval

返回訊號量集合內單個訊號量的值

getzcnt

返回當前等待100%資源利用的程序個數

setall

與getall正好相反

setval

用聯合體中val成員的值設定訊號量集合中單個訊號量的值

對於該函式，只有當cmd取某些特定的值的時候，才會使用到第4個引數，第4個引數它通常是乙個union semum結構，定義如下

union semun

假設有五位哲學家圍坐在一張圓形餐桌旁，做以下兩件事情之一：吃飯，或者思考。吃東西的時候，他們就停止思考，思考的時候也停止吃東西。餐桌中間有一大碗公尺飯，每兩個哲學家之間有乙隻筷子。因為用乙隻筷子很難吃到公尺飯，所以假設哲學家必須用兩隻筷子吃東西。他們只能使用自己左右手邊的那兩隻筷子。所以現在就出現了問題。

- 3.2：問題分析

當五個哲學家在某個時刻同時申請到拿筷子操作時，並且申請成功了，這時他們都拿到了左手邊的乙隻筷子，但是當他們申請右手邊筷子時，發現右手邊筷子沒有資源只能繼續等，這時五個哲學家都在等，這樣就產生了死鎖。

- 3.3 : 解決思路

3.3.1：給每個哲學家和筷子進行編號，從0開始到4，因為senum中第乙個訊號量的下標是從0開始的。

3.3.2：每個筷子代表乙個訊號量

3.3.3：每個哲學家在取筷子時每次拿左右兩隻筷子，並且執行p操作使其它哲學家處於等待狀態，直到該哲學家吃飽，放下筷子（釋放資源）時，其它哲學家才可以拿筷子，從而繼續迴圈。

3.3.4：通過訊號量以及pv操作保證每次只有乙個哲學家拿一雙筷子，其它哲學家都等待，直到該哲學家釋放資源。從而避免死鎖。

#include

#include
#include
#include
#include
#include
int id;
union semun
;void p(int num)
, 
};semop(id,sops,2);
}void v(int num)
, 
};semop(id,sops,2);
}void zxj(int num)
}int main()
id = semget(key,5,ipc_creat|0644);
if(id == -1)
union semun su = ;//每個哲學家的筷子數為1
int i = 0;
for(i = 0;i < 5 ; i++)
int num = 0; 
for(i = 1;i < 5; i++ )
}zxj(num);
return
0;}

linux 訊號量（程序間通訊）

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