信号量的操作 |
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T&T的贝尔实验室,对Unix早期的进程间通信进行了改进和扩充,形成了"system V IPC",其通信进程主要局限在单个计算机内。IPC对象指的是共享内存(share memory)、消息队列(message queue)和信号灯集(semaphore)。 信号灯(semaphore),也叫信号量。它是不同进程间或一个给定进程内部不同线程间同步的机制。System V的信号灯是一个或者多个信号灯的一个集合。其中的每一个都是单独的计数信号灯。System V 信号灯由内核维护。主要函数semget,semop,semctl。 本文重点介绍的是semop函数。该函数主要功能是对信号灯进行P/V操作。 P操作责把当前进程由运行状态转换为阻塞状态,直到另外一个进程唤醒它。操作为:申请一个空闲资源(把信号量减1),若成功,则退出;若失败,则该进程被阻塞; V操作负责把一个被阻塞的进程唤醒,它有一个参数表,存放着等待被唤醒的进程信息。操作为:释放一个被占用的资源(把信号量加1),如果发现有被阻塞的进程,则选择一个唤醒之。 semop函数原型如下: int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops); semop操作中:sembuf结构的sem_flg成员可以为0、IPC_NOWAIT、SEM_UNDO 。为SEM_UNDO时,它将使操作系统跟踪当前进程对这个信号量的修改情况,如果这个进程在没有释放该信号量的情况下终止,操作系统将自动释放该进程持有的。 sembuf结构的sem_flg成员为SEM_UNDO时,它将使操作系统跟踪当前进程对这个信号量的修改情况,如果这个进程在没有释放该信号量的情况下终止,操作系统将自动释放该进程持有的信号量 问题描述:假设父子进程对一个文件进行写操作,但是这个文件同一时间只能有一个进程进行写操作。 示例程序如下: #include //……此处省略了头文件 void P(int sid) { struct sembuf sem_p; sem_p.sem_num = 0; sem_p.sem_op = -1; sem_p.sem_flg = 0; if (semop(sid, &sem_p, 1) == -1) { perror("p op failed"); exit(1); } } void V(int sid) { struct sembuf sem_p; sem_p.sem_num = 0; sem_p.sem_op = 1; //sem_p.sem_flg = SEM_UNDO; sem_p.sem_flg = 0; if (semop(sid, &sem_p, 1) == -1) { perror("v op failed"); exit(1); } } int main(int argc, char * argv[ ]) { pid_t pid; int fd; key_t key; int sid; if ((fd = open("semset", O_RDWR | O_CREAT, 0666)) == -1) { perror("open"); exit( -1); } if ((key=ftok("semset", 'a')) == -1) { perror("ftok"); return -1; } if ((sid = semget(key, 1, IPC_CREAT | 0666)) == -1) { perror("createSemset"); exit(-1); } if( -1==semctl(sid, 0, SETVAL, 1) ) { perror("SETVAL"); exit(1); } if ((pid=fork()) == -1) { perror("fork"); exit(-1); } else if ( 0 == pid ) { while(1) { P(sid); printf("child writing\n"); sleep(1); printf("child finish post\n"); V(sid); } } else { while(1) { P(sid); printf("parent writing"); sleep(1); printf("parent writing finish post\n"); V(sid); } } return 0; } 在该程序中,父子进程都有可能执行P操作成功,因此,两个进程中的提示语句,交替显示。若通过kill命令把其中一个进程杀死,且该进程还没有执行V操作释放资源。若使用SEM_UNDO标志,则操作系统将自动释放该进程持有的信号量,从而使得另外一个进程可以继续工作。若没有这个标志,另外进程将P操作永远阻塞。 因此,一般建议使用SEM_UNDo标志。 =================================================
IPC_NOWAIT:当指定的操作不能完成时,进程不等待立即返回,返回值为-1,errno置为EAGAIN。 |
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