编程开发

Linux进程通信——使用信号量

头文件：

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/sem.h>

#include <sys/types.h>

函数： key_t ftok(const char *filename, int proj_id);
通过文件名和项目号获得System V IPC键值（用于创建消息队列、共享内存所用）
proj_id：项目号，不为0即可
返回：成功则返回键值，失败则返回-1

函数： int semget(key_t key, int nsems, int msgflg)；
key：键值，当为IPC_PRIVATE时新建。
nsems：信号个数。
msgflg：标志。
IPC_CREAT：不存在则新建，否则打开；
IPC_EXCL：与IPC_CREAT一同使用时，只有在不存在时才创建，否则出错。
返回：成功则返回IPC标识符，出错返回-1

函数： int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops)；
semid：通过semget获取
sops：指向待操作的信号灯结构体，原型如下：
struct sembuf{
unsigned short sem_num; //信号灯编号，从0开始
short sem_op; //为正数代表释放信号；为负代表获取信号
Short sem_flg; //操作的标识；IPC_NOWAIT：不阻塞；IPC_UNDO：程序结束时释放信号量
}
nsops：要操作的信号量数
返回：成功则返回共享内存起始地址，失败返回-1

函数： void semctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg)；
semid：通过semget获取
semnum：操作的信号灯编号
cmd：控制命令，如下：
GETPID：获取sempid
GETVAL：获取semval
SETVAL：设置semval
IPC_RMID：删除信号灯
arg：各个量使用与cmd设置有关
返回：成功返回与cmd相关的正数，错误返回-1

注意：信号量一旦创建就会一直存在系统中，直到手动删除或者重启系统。可以使用ipcs -s命令来查看系统存在的信号量。

例子：

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/****************************************
 *
 * 使用信号量进行进程通信——进程1
 * 该进程用于创建信号量
 * 龙昌博客：http://www.xefan.com
 *
 ****************************************/
#include <sys/types.h>
//书上说是用sys/ipc.h和sys/sem.h这两个头文件，但是我用了出错，
//而用linux/ipc.h和linux/sem.h却没问题
//#include <sys/ipc.h>
//#include <sys/sem.h>
#include <linux/sem.h>
#include <linux/ipc.h>
#include <errno.h>
#include <math.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int key, sid, pid;
    union semun val;
    val.val = 1;
    key = ftok("tmp",10);
    if ((sid = semget(key, 1, IPC_CREAT)) < 0)
    {
        perror("semget");
        exit(-1);
    }
    printf("key: %d  sid:%d\n", key, sid);

    if ((semctl(sid, 0, SETVAL, val)) < 0)
    {
        perror("semctl");
        exit(-1);
    }
    if ((semctl(sid, 0, GETVAL, val)) < 0)
    {
        perror("semctl");
        exit(-1);
    }
    printf("sem_val:%d\n", val.val);

    struct sembuf p_op, v_op;
    p_op.sem_num = 0;
    p_op.sem_op = -1;
    //获取信号
    if (semop(sid, &p_op, 1) < 0) //p op
    {
        perror("smeop");
        exit(-1);
    }
    printf("father get the semaphore\n");
    sleep(8);
    printf("father release the senaphore\n");
    v_op.sem_num = 0;
    v_op.sem_op = 1;
    v_op.sem_flg = 0;
    //释放信号
    if (semop(sid, &v_op, 1) < 0) //v op
    {
        perror("semop");
        exit(-1);
    }
    return 0;
}
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 *
 * 使用信号量进行进程通信——进程2
 * 该进程用于获取信号量
 * 龙昌博客：http://www.xefan.com
 *
 ****************************************/
#include <sys/types.h>
//书上说是用sys/ipc.h和sys/sem.h这两个头文件，但是我用了出错，
//而用linux/ipc.h和linux/sem.h却没问题
//#include <sys/ipc.h>
//#include <sys/sem.h>
#include <linux/sem.h>
#include <linux/ipc.h>
#include <errno.h>
#include <math.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int key, sid, pid;
    key = ftok("tmp",10);
    if ((sid = semget(key, 1, IPC_CREAT)) < 0)
    {
        perror("semget");
        exit(-1);
    }
    printf("key: %d  sid:%d\n", key, sid);

    struct sembuf p_op, v_op;
    p_op.sem_num = 0;
    p_op.sem_op = -1;
    //p_op.sem_flg = 0;
    if (semop(sid, &p_op, 1) < 0) //p op
    {
        perror("smeop");
        exit(-1);
    }
    printf("father get the semaphore\n");
    sleep(8);
    printf("father release the senaphore\n");
    v_op.sem_num = 0;
    v_op.sem_op = 1;
    v_op.sem_flg = 0;
    if (semop(sid, &v_op, 1) < 0) //v op
    {
        perror("semop");
        exit(-1);
    }
    return 0;
}

先运行进程1，再运行进程2查看效果