system V信号量

最新推荐文章于 2022-04-16 14:35:30 发布

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#进程通信 #System V #信号量 #Linux

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本文详细阐述了SystemV信号量相较于Posix信号量的丰富操作特性，包括创建、打开、操作和控制等，并解释了其创建与初始化过程中的同步需求。通过实例代码展示了如何实现信号量的初始化与使用。

相对于Posix信号量，system V信号量提供了更为丰富的操作，如Posix信号量一次只能增减1，而system V则没有此限制；另外，可以用一个函数(semget)创建一组（多个）信号量，而Posix信号量一次只能创建一个；因此可用其模拟Posix信号量。功能丰富的同时也决定了System V信号量的复杂性。

1) 相关函数：

头文件：<sys/sem.h>

创建或打开：semget

操作：semop 包含的操作有：挂出和等待（对应增减的信号量只可以大于1）

控制操作：semctl，主要用于初始化信号量集中信号量的初始值、获取相关状态（信号量值，semid_ds结构，相关操作的线程数信息）、删除、设置uid、gid、sem_perm.mode（读写权限）

更详细的说明可以查看man手册，如man semget将获取函数的相关说明。

2) 要点

需要注意的是，由于System V信号量的创建和初始化工作是分两步进行的（不像Posix信号量创建和初始化是一个原子操作），这就需要相关的同步工作，确保A进程创建的信号量在被其他进程使用前已经被初始化。

原理：当semget创建一个新的信号量集时，其semid_ds结构的sem_otime成员保证被置为0，因此，其他线程在成功调用semget打开信号量后，必须以IPC_STAT命令调用semctl.然后等待sem_otime变为非零值，这时就可以断定信号量已被初始化。

代码表述如下：

#define MSG_W(0400)
#define MSG_R(0200)
//permission formessage queues 660
#defineSVMSG_MODE (MSG_R | MSG_W | MSG_R >> 3 | MSG_W >> 3)
#define MAX_TIMES100
union senum {
int val;
struct semid_ds *buf;
usigned short*array;
};
int semid;
int oflag =IPC_CREAT | IPC_EXEL | SVSEM_MODE;
union senum arg;
struct semid_ds seminfo;
if (semid = semget(ftok(“/tmp/sem1”),1, oflag) >= 0)
{
         // create successed, now set theinitial value
         arg.val = 1;
         semctl(semid, 0, SETVAL, arg);
}
else if (EEXIST== errno)
{
         semid = semget(ftok(“/tmp/sem1”), 1,oflag);
         arg.buf = &seminfo;
         for (int i = 0; i < MAX_TIMES; i++)
         {
                   semctl(semid, 0, IPC_STAT,arg);
                   if (arg.buf->sem_otime !=0)
                   {
                            //here indicates initialsuccessed
                            break;
                   }
                   sleep(1);
         }
         if (MAX_TIMES == i)
         {
                  //aftertry MAX_TIMES, the semaphore still no been initialized
         }
}