进程间通信之systemV信号量（semget semop semctl相关操作）

最新推荐文章于 2025-05-22 20:03:00 发布

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最新推荐文章于 2025-05-22 20:03:00 发布 · 867 阅读

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一、什么是信号量？

信号量的本质就是计数器，记录临界资源的数目，用来协助进程同步互斥的访问临界资源。为什么不在进程中定义一个全局变量作为计数器呢？两个进程间的地址空间是各自独立的，各自有各自的虚拟内存空间。多进程之间不能看到各自进程中的全局变量。（进程间的虚拟内存https://blog.youkuaiyun.com/jane_yao/article/details/81635979）既然多个进程都能对信号量进行操作，那信号量本身也是临界资源。

因为信号量本身也是临界资源，所以对信号量的增加减少操作是原子的PV操作（不可中断的）。

二、信号量的操作

systemV版本的信号量申请时是以信号量集为单位申请的，P操作为申请资源（资源数目减一）V操作释放资源（资源数目加一）申请不到资源就挂起等待。

1.创建： int semget(key_t key, int nsems, int semflg)

参数1key用ftok获取key_t ftok(const char *pathname, int proj_id)参数2所申请信号量集中的元素的个数，最少申请一个参数3为创建IPC_CREAT | IPC_EXCL。返回值是创建的信号集标号。

2.初始化/删除：初始化和删除都是用的是 int semctl(int semid, int semnum, int cmd, ...);

参数1对标号semid的信号集操作，参数2信号集中下标为semnum的信号量进行设置，参数三创建时使用SETVAL删除时就直接使用IPC_RMID，初始化时有可变参数初始化就自己定义联合体

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) */

};SETVAL）

其中int val表示初始化时设置为几。

3.PV操作：int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops);

参数1对标号semid的信号量集进行操作，参数2信号量集中可能有多个信号量所以使用了系统自带的结构体sembuf

系统自带的sembuf的内容为

unsigned short sem_num; /* semaphore number */ //对哪个信号量进行操作，信号量在数组中的下标

short sem_op; /* semaphore operation */ //-1为P操作1为V操作

short sem_flg; /* operation flags */ //默认设置为0

参数3信号操作结构的数量，就是1

三、使用函数创建二元信号量实现互斥锁

创建两个进程，子进程打印C父进程打印P

  1 #include <stdio.h>                                                                                                   
  2 #include <unistd.h>                                                                                                  
  3 #include <sys/types.h>                                                                                               
  4 #include <sys/ipc.h>