Linux进程信号量使用备忘

最新推荐文章于 2024-02-01 10:59:52 发布

Similar_Fair

最新推荐文章于 2024-02-01 10:59:52 发布

阅读量296

点赞数

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： Linux 文章标签： linux 信号量-互斥量 c语言 ubuntu

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/sunhaobo1996/article/details/78106596

Linux 专栏收录该内容

18 篇文章

订阅专栏

本文详细介绍了在Ubuntu环境下使用共享内存与信号量进行进程间通信的方法。包括信号量的创建、初始化、PV操作及销毁过程，并解释了关键属性的作用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

不久前接了个外包，需要跟nodejs后端配合控制外设。
Ubuntu下访问设备需要sudo，然而后端程序员发现无法sudo调用我写的上位机程序，所以方案就改成了共享内存+信号量。
由于信号量这个我以前写过，以为不会有什么问题，但由于当时掌握不透彻，还是出现了很多莫名其妙的问题。百度了很多，发现网上错误的太多，以讹传讹的也数不胜数，所以下面写一下正确的方法。
首先介绍下用到的函数与结构。

函数：

int semget(key_t key,int nsems,int semflg);
int semctl(int semid,int semnum,int cmd, union semun arg);
int semop（int semid，struct sembuf *sops，size_t nsops);

key_t key ：为信号量的Key，自己随意设定。int nsems ：需要的信号量的数量。 int semflg ：创建信号量的方式等。
int semid ：为调用semget返回的值，标示信号量。int semnum ：信号量的下标，0号，1号等等，如果后面是SETALL的话此处会被忽略，填什么都不影响。如果后面填的是SETVAL，则会将对应下标的信号量设置为对应的值。 union semun arg ：初始化的参数，见下文。
int semid ：同上。 struct sembuf *sops：对信号量所做的操作，见下文。size_t nsops ：操作信号量的个数，一般一次操作一个所以写1。

结构：

struct sembuf
{
  unsigned short int sem_num; /* semaphore number *//*想要操作的信号量下标*/
  short int sem_op;  /* semaphore operation *//*想要对信号量的操作，1为加1，-1为减1*/
  short int sem_flg;  /* operation flag *//*这里参数有两个，SEM_UNDO与一个IPC_NOWAIT*/
};
union semun 
{
    int val;/*设置单个信号量的值*/
    struct semid_ds *buf;
    unsigned short *array;/*设置多个信号量*/
};

我重点说下short int sem_flg这个属性。
SEM_UNDO，程序如果退出了，不管怎么退出，对信号量所有的操作都取消，但其他程序对信号量的操作不受影响。
IPC_NOWAIT，不会堵塞，信号量为0返回错误代码。
如果既不想用IPC_NOWAIT，也不想用SEM_UNDO，一定要将其设置为0，否则会有奇怪问题。

初始化代码：

void Process_Sem_FirstConfig()
{
    unsigned short array[2]={1,0};
    union semun sem_union;
    int ShareMem_Flag = semget(650, 2, 0666 |IPC_CREAT);//获取Key为650的两个信号量组，没有则创建一个，权限为0666
    sem_union.array = array;//初始化信号量组的初值，0号为1,1号为0
    semctl(ShareMem_Flag, 0, SETALL, sem_union);//设置信号量
}
//信号量第一次创建，若非第一次创建只需要调用semget(650, 2, 0666）获得信号量标示即可。
//千万不要再次调用semctl设置信号量初值

PV操作：

void Process_Sem_Wait(int Sem_ID, int Sem_Index)//（信号量标示，信号量组中信号量下标）
{
    struct sembuf sem_b;
    sem_b.sem_num = Sem_Index; /*id*/
    sem_b.sem_op = -1;         /* P operation*/
    sem_b.sem_flg = 0;
    semop(Sem_ID, &sem_b, 1);
}
void Process_Sem_Post(int Sem_ID, int Sem_Index)
{
    struct sembuf sem_b;
    sem_b.sem_num = Sem_Index; /* id */
    sem_b.sem_op = 1;  /* V operation */
    sem_b.sem_flg = 0;
    semop(Sem_ID, &sem_b, 1);
}

销毁信号量


void Process_Sem_Delete(int ShareMem_Flag)//信号量标示
{
    union semun sem_union;
    semctl(ShareMem_Flag, 0, IPC_RMID, sem_union);
    semctl(ShareMem_Flag, 1, IPC_RMID, sem_union);
}

倒是很简单，但如果研读不细的确很容易出错。