SystemV 信号量（一） —— SystemV信号量的相关操作函数(semget / semop /semctl)

SystemV IPC 方案的相关内容都是通过 “房间密码”来创建房间，获取到房间的ID，后面其他进程也可以根据这个房间密码来拿到同一个房间的ID。这是理解下面这些操作函数的关键。

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         目录

1、信号量集合的创建 semget

2、信号量的初始化 / 销毁 semctl

3、信号量的PV操作 semop

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1、信号量集合的创建 semget

注意这里是信号量集合的创建，semget 可以一次创建多个信号量，为了管理这些信号量，统一把这些信号量放在一个信号量集合中，如果创建成功，返回的就是信号集的ID。

第一个参数 key：“房间密码”。通过ftok函数获取，。

第二个参数 nsem：信号量集合中信号量的个数。如果不打算创建 一个新的信号量集合的时候，该参数可以是0。

第三个参数 semflg：信号量集合的访问权限。通常是IPC_CREAT | 0666，如果信号量集合已经存在，那么信号量集合的访问权限会被修改成当前填入的权限。

返回值：成功返回信号量集合的ID，失败返回 -1

key_t key = ftok(".", 100);

// 创建一个信号量集合，该信号集包含2个信号量，访问权限为 0666
semget(key, 2, IPC_CREAT | 0666);

2、信号量的初始化 / 销毁 semctl

semctl 可以对信号量集合中的信号量进行初始化或者删除。因为现在只有信号量集合的ID，实际上我们要想操作信号量集合中的某一个信号量，需要先给这些信号量编号，然后根据编号来定向操作某一个信号量。

第一个参数 semid：信号量集合的ID

第二个参数 semnum：要操作信号量集合中的信号量编号。信号量集合给信号量编号的方式类似于数组下标，是从0开始的，所以为了区分哪个信号量是干什么用的，可以使用宏或者 枚举的方式来指明。如果第三个参数是IPC_RMID，当前参数会被无视。

// 枚举的方式
// SEM_WR: 对应下标0
// SEM_RD: 对应下标1
enum SEM
{
 SEM_WR,
 SEM_RD
};

// 宏定义的方式
#define SEM_WR 0
#define SEM_RD 1

第三个参数 cmd：要对信号量所作的操作。可选值如下：

可选值	含义
GETVAL	获取第 semnum 个信号量的值，当前函数的返回值就是获得值。
SETVAL	设置信号量的值，需要用到第四个参数联合体
IPC_RMID	删除当前信号量集合。此时第二个参数semnu会被无视

第四个参数：根据不同的cmd，可能需要传递参数。比如，当cmd=SETVAL时，需要填入第四个参数来告知当前函数，你想要要设置的值。第四个参数是一个联合体，联合体的格式如下：

union semun {
    int              val;    /* Value for SETVAL */
    struct semid_ds *buf;    /* Buffer for IPC_STAT, IPC_SET */
    unsigned short  *array;  /* Array for GETALL, SETALL */
    struct seminfo  *__buf;  /* Buffer for IPC_INFO
                                (Linux-specific) */
};

   注意：使用该联合体的时候，需要自己手动声明。 

返回值：失败返回 -1；成功时会根据cmd的值返回不同的值（值是大于0的）

3、信号量的PV操作 semop

semop包含了对信号量集合中信号量的 P操作(申请) 和 V操作(释放)。

第一个参数 semid：信号量集合的ID

第二个参数 sops：输入型参数，要对信号量集合中的哪个信号量做什么操作，阻塞方式又是怎样。结构体sembuf 的声明如下：

struct sembuf {
    unsigned short sem_num;     // 要操作的信号量的编号
    short sem_op;               // 对信号量进行的操作
                                // 1: 释放资源，V操作
                                // -1: 申请资源，P操作
    short sem_flg;             // 阻塞方式。0表示阻塞，IPC_NOWAIT表示非阻塞
};

   注意：如果要一次操作多个信号量，那么就需要定义一个sembuf类型的结构体数组

第三个参数 nsops：要操作的信号量的个数。一般是 1 

返回值：成功返回 0，失败返回 -1。