在操作系统中,使用信号量可以解决进程间的,信号量是进程通信方式
进程间通信——信号量信号量类似于道路上的红绿灯，在各个路口控制人们各个方向的前进，以便更好地有计划地使用这条道路。在程序中，信号控制进程的执行。什么是信号量问题：在一个程序中，有时有一段特殊的代码，同一时间只允许一个进程执行这部分代码。这个区域被称为“关键区域”。那么，在多进程并发执行中，当一个进程进入临界区时，由于某种原因被挂起，其他进程也可能进入该区。解决方法：3354使用信号量。什么是信号量？信号量是一个特殊的变量。我们只能对信号量执行P和V操作。p:申请资源。如果信号量值为0，则信号量为-1。如果信号量值=0，则进程被挂起。操作：释放资源。如果一个进程由于信号量而被挂起，当前进程将被恢复。如果没有进程因信号量而挂起，则将信号量设置为1。注意：P操作和V操作是原子操作，即在执行过程中不会被中断。这里的信号量是指System V IPC的信号量，与线程使用的信号量不同。这个信号量用于进程间通信。使用信号量的Semget函数原型：intsemget (key _ tkey，intnsems，intsemflg)；函数：获取一个现有的信号量或创建一个新的信号量，并返回信号量的标识符。参数：key:键值，对应一个唯一的信号量。键值类似于共享内存。不同的可以通过这个键值和semget获得唯一的信号量。特殊键值——IPC_PRIVAT，只能由创建者进程访问，可用于父进程与子进程之间的通信。Nsems:所需信号量的数量，通常为1。Semflag:访问权限。如果设置了IPC_CREAT，如果信号量不存在，将创建信号量，如果信号量已经存在，则不会出现错误。返回值：成功：返回正整数。失败：返回-1。信号量运算的Semop函数原型：intsemop (intsemid，structsembuf * sops，unsigned ns ops)；功能：改变信号量的值，即对信号量进行P运算和V运算。参数：semid:信号量标识符，即semget函数的返回值。Sops:是一个数组，元素类型是struct sembuf。struct sembuf { short sem _ num//信号量组中的编号(即指定操作哪个信号量)//semget实际上是获取一组信号量//信号量组中的编号从0开始短sem _ op//操作类型：-1表示P操作；1 v操作短路sem _ flg//通常是SEM_UNDO，让操作系统跟踪信号，//并在进程终止时释放信号量而不释放信号量}
Nsops:表示第二个参数sops表示的数组大小，也就是有几个struct sembuf。返回值：成功：返回0。失败：返回-1。参考与补充：Linux进程间通信(5): semget()、semop()、semctl()信号量控制semctl函数原型：intsemctl (intsemid，intsem _ num，intcmd，);功能：控制信号量。参数：semid:信号量标识符。Sem_num:信号量组中的编号。如果只有一个信号量，取0。Cmd:通常是以下两个值之一。SETVAL:用于将信号量初始化为一个已知值。p的值由union semun中的val成员设置，该成员用于在第一次使用信号量之前设置信号量。IPC_RMID:用于删除不再需要的信号量标识符。这四个参数类型是：union semun。工会联合会
int val//要由setval命令设置的值
struct semid _ ds * buf
无符号短*数组；
}
Union semun有些Linux发行版是在sys/sem.h中定义的，有些则是未定义的。可以自己定义：#if defined(__GNU_LIBRARY__)！defined(_ SEM _ SEMUN _ UNDEFINED)# else
工会联合会
int val
struct semid _ ds * buf
无符号短整型*数组；
struct seminfo * _ _ buf
#endif
返回值：省略，详见-semctl (2)-Linux手册页。相关参考及补充：Linux进程间通信(5):信号量semget()、semop()、semctl()示例例1:不使用信号量同时执行多个程序，观察对临界段的访问。#包含stdlib.h
#包含stdio.h
int main(void) {
int I；
PID _ t PD=fork()；
for(I=0；i i ) {
/*模拟关键区域-开始*/
printf(Process(%d) In\n ，getpid())；
睡眠(1)；
printf(Process(%d) Out\n ，getpid())；
/*模拟临界区-结束*/
睡眠(1)；
}
返回0；
}
可见不是我们想要的效果。我们要的是一个能进，一个不能进，一个能出，一个能进。
例2:使用信号量，并发指定多个进程，观察对临界区的访问。#包含sys/types.h
#包含sys/ipc.h
#包含系统/sem.h
#包含stdlib.h
#包含stdio.h
#如果定义了(__GNU_LIBRARY__)！已定义(_SEM_SEMUN_UNDEFINED)
#否则
工会联合会
int val
struct semid _ ds * buf
无符号短整型*数组；
struct seminfo * _ _ buf
};
#endif
//信号的初始化
静态SEM _ initial(int semi){
int ret
联盟semun semun
semun . val=1；
ret=SEM CTL(semi，0，SETVAL，semun)；
if(ret==-1){
fprintf(stderr， semctl失败！\ n’)；
}
返回ret
}
//将p v操作封装到一个函数中
//p操作
静态int SEM _ p(int semi){
int ret
结构sembuf sembuf
sembuf . SEM _ op=-1；//运算类型，设置为-1，即P运算。
SEM buf . SEM _ num=0；//指定信号量组中信号量的数量。
SEM buf . SEM _ flg=SEM _ UNDO；//让操作系统跟踪信号，如果进程忘记释放，操作系统会负责释放。
ret=semop(semi，sembuf，1)；//根据设置操作信号量
if (ret==-1) {
fprintf(stderr， sem_p失败！\ n’)；
}
返回ret
}
//v操作
静态int SEM _ v(int semi){
int ret
结构sembuf sembuf
SEM buf . SEM _ op=1；//运算类型，设置为1，即V运算。
SEM buf . SEM _ num=0；//指定信号量组中信号量的数量。
SEM buf . SEM _ flg=SEM _ UNDO；//让操作系统跟踪信号，如果进程忘记释放，操作系统会负责释放。
ret=semop(semi，sembuf，1)；//根据设置操作信号量
if (ret==-1) {
fprintf(stderr， sem_v失败！\ n’)；
}
返回ret
}
int main(int argc，char* argv[]) {
int semid
//获得信号
semi=SEM get((key _ t)1234，1，0666 IPC _ CREAT)；
if(semi==-1){
printf(semget失败！\ n’)；
出口(1)；
}
//信号量的初始化
if (argc 1) {
int ret=SEM _ initial(semi)；
if (ret==-1) {
出口(1)；
}
}
for(；){
if(SEM _ p(semi)==-1){//p operation，application，如果没有可用的资源，则暂停等待。
出口(1)；
}
/*模拟关键区域-开始*/
printf(Process(%d) In\n ，getpid())；
睡眠(3)；
printf(Process(%d) Out\n ，getpid())；
/*模拟临界区-结束*/
if(SEM _ v(semi)==-1){//v运算，释放。
出口(1)；
}
}
返回0；
}
你看，一个能出来，一个能进去。
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