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一.信号量
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信号量是一种数据操作锁，本身不具有数据交换功能，而是通过控制其他的通信资源来实现进程之间的通信，简单来讲，信号量相当于一个计数器，计数当前某种资源的个数。信号量的周期也是随内核的。为了解决多个程序同时访问一个共享资源引发的问题。
临界资源：多个进程能访问到的公共资源。
临界区：将能访问带临界资源的代码成为临界区。
同步：对临界资源的访问具有顺序性。
pv 操作:
p(sv) sv>0 减1 sv=0 挂起的该进程执行
s(sv) 没有进程因等待sv而挂起就加1，有进程等待sv被挂起，就恢复运行。
信号量用到的函数：
int semget(key_t key,int nsems,int smflag)//nsems:信号量个数
以信号量集为基本单位进行申请。
int semctl(int semid, int semnum, int cmd, ...);//semnum:第几个信号量
struct sembuf
{
unsigned short sem_num;
short sem_op;
short sem_flg;
}
第一个成员，sem_num，是信号量数目，通常为0，除非我们正在使用一个信号量数组。sem_op成员是信号量的变化量值。（我们可以以任何量改变信 号量值，而不只是1）通常情况下中使用两个值，-1是我们的P操作，用来等待一个信号量变得可用，而+1是我们的V操作，用来通知一个信号量可用。
最后一个成员，sem_flg，通常设置为SEM_UNDO。这会使得操作系统跟踪当前进程对信号量所做的改变，而且如果进程终止而没有释放这个信号量， 如果信号量为这个进程所占有，这个标记可以使得操作系统自动释放这个信号量。将sem_flg设置为SEM_UNDO是一个好习惯，除非我们需要不同的行为。如果我们确实变我们需要一个不同的值而不是SEM_UNDO，一致性是十分重要的，否则我们就会变得十分迷惑，当我们的进程退出时，内核是否会尝试清理我们的信号量。
semnu 的联合体，初始化信号量的时候用得到：
union semun {
int val;
struct semid_ds *buf;
unsigned short *array;
};信号量实现进程间通信：
//comm.h 1 2 #pragma once 3 #include4 #include 5 #include 6 #include 7 #include 8 #include 9 #define _PATH_ "." 10 #define _PROJ_ID_ 0x7777 11 12 union semun 13 { 14 int val; 15 struct semid_ds *buf; 16 unsigned short *array; 17 struct seminfo *_buf; 18 }; 19 static int comm(int __sem_nums,int flag); 20 int create_sem_set(int _sem_nums); 21 int get_sem_set(int _sem_nums); 22 int init_sem_set(int _sem_id,int _sem_num,int _sem_val); 23 int p_sem_elem(int _sem_id ,int _sem_num); 24 int v_sem_elem(int _sem_id,int _sem_num); 25 int destroy_sem(int _sem_id); ~ //comm.c 1 #include"comm.h" 2 static int comm(int _sem_nums,int flag) 3 { 4 key_t key=ftok(_PATH_,_PROJ_ID_); 5 if(key<0) 6 { 7 perror("ftok"); 8 return -1; 9 } 10 int sem_id=semget(key,_sem_nums,flag); 11 if(sem_id<0) 12 { 13 perror("semget"); 14 return -1; 15 } 16 17 return sem_id; 18 19 } 20 int create_sem_set(int _sem_nums) 21 { 22 int flag=IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666; 23 return comm(_sem_nums,flag); 24 25 26 } 27 int get_sem_set(int _sem_nums) 28 { 29 int flag=IPC_CREAT; 30 return comm(_sem_nums,flag); 31 } 32 int init_sem_set(int _sem_id,int _sem_num,int _sem_val) 33 { 34 union semun _un; 35 _un.val=_sem_val; 36 if(semctl(_sem_id,_sem_num,SETVAL,_un)<0) 37 { 38 perror("semctl"); 39 return -1; 40 41 } 42 return 0; 43 } 44 int p_sem_elem(int _sem_id ,int _sem_num) 45 { 46 struct sembuf _sem_buf[1]; 47 _sem_buf[0].sem_num=_sem_num; 48 _sem_buf[0].sem_op=-1; 49 _sem_buf[0].sem_flg=0; 50 if(semop(_sem_id,_sem_buf,1)<0) 51 { 52 perror("semop"); 53 return -1; 54 55 } 56 return 0; 57 } 58 int v_sem_elem(int _sem_id,int _sem_num) 59 { 60 struct sembuf _sem_buf[1]; 61 _sem_buf[0].sem_num=_sem_num; 62 _sem_buf[0].sem_op=1; 63 _sem_buf[0].sem_flg=0; 64 if(semop(_sem_id,_sem_buf,1)<0) 65 { 66 perror("semop"); 67 return -1; 68 69 } 70 return 0; 71 } 74 int destroy_sem(int _sem_id) 75 { 76 if(semctl(_sem_id,0,IPC_RMID,NULL)<0) 77 { 78 perror("semctl"); 79 return -1; 80 81 82 } 83 return 0; } 91 int main() 92 { 93 int sem_id=create_sem_set(1); 94 init_sem_set(sem_id,0,1); 95 pid_t pid=fork(); 96 if(pid<0) 97 { 98 perror("fork"); 99 exit(1); 100 } 101 102 else if(pid==0) 103 { 104 int sem_id=get_sem_set(1); 105 while(1) 106 { 107 p_sem_elem(sem_id,0); 108 printf("A"); 109 sleep(1); 110 fflush(stdout); 111 printf("A"); 112 sleep(7); 113 fflush(stdout); 114 v_sem_elem(sem_id,0); 116 } 117 } 118 119 else 120 { 121 while(1) 122 { 123 p_sem_elem(sem_id,0); 124 125 printf("B"); 126 sleep(2); 127 fflush(stdout); 128 printf("B"); 129 sleep(5); 130 fflush(stdout); 131 v_sem_elem(sem_id,0); 132 133 134 } 135 } return 0; }
程序运行结果：
总结：
上述程序中显示器就相当于公共资源，父子进程都想要访问，在其上面输出自己的内容，就必须使用信号量，这样就防止了两个同时输出引发的问题，两个进程只能一个访问完，另一个在访问。