信号量的本质是一种数据操作锁，它本身不具有数据交换的功能，而是通过控制其他的通信资源（文件，外部设备）来实现进程间通信， 它本身只是一种外部资源的标识。信号量在此过程中负责数据操作的互斥、同步等功能。
信号量的工作原理
由于信号量只能进行两种操作等待和发送信号，即P(sv)和V(sv),他们的行为是这样的：
P(sv)：如果sv的值大于零，就给它减1；如果它的值为零，就挂起该进程的执
V(sv)：如果有其他进程因等待sv而被挂起，就让它恢复运行，如果没有进程因等待sv而挂起，就给它加1.
描述
semctl() 在 semid 标识的信号量集上，或者该集合的第 semnum 个信号量上执行 cmd 指定的控制命令。 (信号量集合索引起始于零。 )根据 cmd 不同，这个函数有三个或四个参数。当有四个参数时，第四个参数的类型是 union。调用程序必须按照下面式方定义这个联合体：
union semun {
int val; // 使用的值
struct semid_ds *buf; // IPC_STAT、 IPC_SET 使用缓存区
unsigned short *array; // GETALL,、 SETALL 使用的数组
struct seminfo *__buf; // IPC_INFO(Linux特有) 使用缓存区
};
注意：该联合体没有定义在任何系统头文件中，因此得用户自己声明。 <Centos 下确实是
这样，但是UNIX下不同，不需要自己定义声明>
测试代码：
sem.h
#define __SEM__ #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> #include <sys/sem.h> #include <sys/ipc.h> #include <string.h> #include <errno.h> #define KEY_PATH "." #define PROJECT_ID 88 int create_sem(int _semset_num); int init_sem(int _sem_id, int _which); int sem_p(int _sem_id, int _which); int sem_v(int _sen_id, int _which); int destroy_sem(int _sem_id); int show_sem_val(int _sem_id, int _sem_num); int get_sem(); #endif
sem.c
#include "sem.h"
//if success ,retrun : id of a semaphore set.
//else return -1.
int create_sem(int semset_num)
{
int create_flag = IPC_CREAT | IPC_EXCL;//IPC_EXCL，如果key已经存在，直接返回，防ket重
复
key_t k = ftok(KEY_PATH, PROJECT_ID);
return semget(k, semset_num, create_flag);
}
//if success, retunr : sem id,else return -1;
//semset_num is return sem_set num
int get_sem()
{
key_t k = ftok(KEY_PATH, PROJECT_ID);
return semget(k, 0, 0);
}
//return 0 if success,else return -1
static int op_sem(int sem_id, int op, int which)
{
struct sembuf sem;
memset(&sem, '\0', sizeof(sem));
sem.sem_num = which;
sem.sem_op = okp;
sem.sem_flg = 0;
return semop(sem_id, &sem, 1/*sem num*/);
}
int init_sem(int sem_id, int which)
{
semun_t _semun;
_semun.val = 1;
int ret = semctl(sem_id, which, SETVAL, _semun);
if (ret == -1){
//printf("init sem error : errno code is : %d\n",errno);
return ret;
}
//printf("init sem success : errno code is : %d\n",errno);
return ret;
}
int sem_p(int sem_id, int which)
{
int ret = op_sem(sem_id, -1, which);
if (ret == 0){
//printf("P operator is success!, errno code is : %d\n", errno);
}
else{
//printf("P operator is failed!, errno code is : %d\n", errno);
}
return ret;
}
int sem_v(int sem_id, int which)
{
int ret = op_sem(sem_id, 1, which);
if (ret == 0){
//printf("V operator is success!, errno code is : %d\n", errno);
}
else{
//printf("V operator is failed!, errno code is : %d\n", errno);
}
return ret;
}
int destroy_sem(int sem_id)
{
int ret = semctl(sem_id, 0, IPC_RMID, NULL);
if (ret == -1){
//printf("destroy sem error\n");
return ret;
}
//printf("destroy sem success, errno code is : %d\n", errno);
return ret;
}
//for debug
int show_sem_val(int sem_id, int sem_num)
{
semun_t _semun;
unsigned short *_sem_list = (unsigned short *)malloc(sizeof(unsigned short)*sem_num);
if (NULL == _sem_list){
//printf("malloc error,errno code is : %d\n", errno);
//return 1;
}
memset(_sem_list, '\0', sizeof(unsigned short)* sem_num);
_semun.array = _sem_list;
int ret = semctl(sem_id, 0, GETALL, _semun);
if (ret == -1){
//printf("get sem error : errno code is : %d\n",errno);
}
else{
int i = 0;
for (; i<sem_num; i++){
printf("sem[%d] is : %d\n", i, _semun.array[i]);
}
}
free(_sem_list);
_semun.array = NULL;
return ret;
}
