程序間的通訊之訊號量

2021-10-25 02:05:59 字數 2852 閱讀 9016

訊號量就是具有原子性的計數器,就相當於一把鎖,在每個程序要訪問臨界資源時,必須要向訊號量拿個鎖」,它才能進去臨界資源這個「房間」,並鎖上門,不讓其他程序進來,此時訊號量執行p()操作,鎖的數目減少了乙個,所以計數器減1,;當它訪問完成時,它出來,將鎖還給訊號量,執行v()操作,計數器加1;

該函式用來建立乙個新訊號量,其定義為:int semget(key_t key, int num, int sem_flags)

key是整數值,程式對所有訊號量的訪問都是間接的,先提供乙個鍵,再由系統生成乙個訊號量識別符號。num_sem引數指定需要的訊號量數目,一般取1;sem_flags引數是一組標誌。

semget函式在成功時返回乙個正數,也就是其他訊號量函式用到的訊號量識別符號,失敗時返回-1.

定義為:int semop(int sem_id, struct sembuf *sem_ops, size_t num_sem_ops)

sem_id 表示訊號量識別符號,semops指向乙個結構陣列的指標,每個陣列元素至少包含以下幾個成員:

struct sembuf

定義為:int semctl(int sem_id, int sem_num, int command,…)

sem_id:表示訊號量識別符號,sem_num表示訊號量編號一般取0,command引數是將要採取的行動,如:setval:用來把訊號量初始化為乙個已知的值,作用就是在訊號量第一次使用前對它進行設定。ipc_rmid用於刪除乙個不再繼續使用的訊號量識別符號。如果還有第四個引數,它是乙個union semun結構(該聯合結構可能需自己定義,可通過查閱semctl的手冊檢視是否給出了該定義)

union semun

讓兩個程序分別向顯示器(linux下一切皆檔案,臨界資源)列印aa和bb,當沒有訊號量進行保護時,會出現資料混亂,例如:「aabbabaaab…」,為了解決這一問題,我們建立訊號量進行保護。列印「aa」或「bb」

vi sem.c
#include#include#include#includeunion semun;

static int set_semvalue(void);

static void del_semvalue(void);

static int semaphore_p(void);

static int semaphore_v(void);

static int sem_id;

int main(int argc, char *ar**)

op_char = 'x';

sleep(2);

}/*進入和離開臨界區10次,每次迴圈開始的時候首先呼叫semaphore_p函式,它在程式將進入臨界區域時設定訊號量以等待進入*/

for(i=0; i<10; i++)

printf("\n%d - finished\n", getpid());

if (argc > 1)

exit(exit_success);

}/*該函式用來將semctl呼叫的command引數設定為setval來初始化訊號量*/

static int set_semvalue(void)

/*通過呼叫semctl呼叫的command設定為ipc_rmid來刪除訊號量id*/

static void del_semvalue(void)

/*對訊號量執行減1操作*/

static int semaphore_p(void)

return(1);

}/*對訊號量執行加1操作*/

static int semaphore_v(void)

return(1);

}

編譯執行

與上述**幾乎相同,只不過變為了父子程序間的訊號量機制。

vi sem2.c
#include#include#include#include#include#includestatic int set_semvalue(void);

static void del_semvalue(void);

static int semaphore_p(void);

static int semaphore_v(void);

static int sem_id;

union semun;

int main(int argc, char *ar**)

else if (id>0)

op_char = 'x';

sleep(2);

}for(i=0; i<10; i++)

printf("\n%d - finished\n", getpid());

if (id> 0)

exit(exit_success);

}static int set_semvalue(void)

static void del_semvalue(void)

static int semaphore_p(void)

return(1);

}static int semaphore_v(void)

return(1);

}

編譯執行結果:

注意:在這裡我們可以看到子程序的pid為父程序的pid+1,注意的是fork建立子程序的返回值為0,和這裡的pid是不同的。

參考:linux程式設計第四版

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