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与消息队列的创建及打开基本相同,不再详述。
linux可以增加或减小信号灯的值,相应于对共享资源的释放和占有。具体参见后面的semop系统调用。
系统中的每一个信号灯集都对应一个struct sem_array结构,该结构记录了信号灯集的各种信息,存在于系统空间。为了设置、获得该信号灯集的各种信息及属性,在用户空间有一个重要的联合结构与之对应,即union semun。
#include <sys/types.h> |
当call为SEMOP时,对应int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops)调用;
当call为SEMGET时,对应int semget(key_t key, int nsems, int semflg)调用;
当call为SEMCTL时,对应int semctl(int semid,int semnum,int cmd,union semun arg)调用;
这些调用将在后面阐述。
#include <sys/types.h> |
参数key是一个键值,由ftok获得,唯一标识一个信号灯集,用法与msgget()中的key相同;参数nsems指定打开或者新创建的信号灯集中将 包含信号灯的数目;semflg参数是一些标志位。参数key和semflg的取值,以及何时打开已有信号灯集或者创建一个新的信号灯集与msgget ()中的对应部分相同,不再祥述。
该调用返回与健值key相对应的信号灯集描述字。
调用返回:成功返回信号灯集描述字,否则返回-1。
注:如果key所代表的信号灯已经存在,且semget指定了IPC_CREAT|IPC_EXCL标志,那么即使参数nsems与原来信号灯的数目不 等,返回的也是EEXIST错误;如果semget只指定了IPC_CREAT标志,那么参数nsems必须与原来的值一致,在后面程序实例中还要进一步 说明。
semid是信号灯集ID,sops指向数组的每一个sembuf结构都刻画一个在特定信号灯上的操作。nsops为sops指向数组的大小。
sembuf结构如下:
struct sembuf { |
sem_op的值大于0,等于0以及小于0确定了对sem_num指定的信号灯进行的三种操作。具体请参考linux相应手册页。
这里需要强调的是semop同时操作多个信号灯,在实际应用中,对应多种资源的申请或释放。semop保证操作的原子性,这一点尤为重要。尤其对于多种资 源的申请来说,要么一次性获得所有资源,要么放弃申请,要么在不占有任何资源情况下继续等待,这样,一方面避免了资源的浪费;另一方面,避免了进程之间由 于申请共享资源造成死锁。
也许从实际含义上更好理解这些操作:信号灯的当前值记录相应资源目前可用数目;sem_op>0对应相应进程要释放sem_op数目的共享资源; sem_op=0可以用于对共享资源是否已用完的测试;sem_op<0相当于进程要申请-sem_op个共享资源。再联想操作的原子性,更不难理 解该系统调用何时正常返回,何时睡眠等待。
调用返回:成功返回0,否则返回-1。
该系统调用实现对信号灯的各种控制操作,参数semid指定信号灯集,参数cmd指定具体的操作类型;参数semnum指定对哪个信号灯操作,只对几个特殊的cmd操作有意义;arg用于设置或返回信号灯信息。
该系统调用详细信息请参见其手册页,这里只给出参数cmd所能指定的操作。
IPC_STAT | 获取信号灯信息,信息由arg.buf返回; |
IPC_SET | 设置信号灯信息,待设置信息保存在arg.buf中(在manpage中给出了可以设置哪些信息); |
GETALL | 返回所有信号灯的值,结果保存在arg.array中,参数sennum被忽略; |
GETNCNT | 返回等待semnum所代表信号灯的值增加的进程数,相当于目前有多少进程在等待semnum代表的信号灯所代表的共享资源; |
GETPID | 返回最后一个对semnum所代表信号灯执行semop操作的进程ID; |
GETVAL | 返回semnum所代表信号灯的值; |
GETZCNT | 返回等待semnum所代表信号灯的值变成0的进程数; |
SETALL | 通过arg.array更新所有信号灯的值;同时,更新与本信号集相关的semid_ds结构的sem_ctime成员; |
SETVAL | 设置semnum所代表信号灯的值为arg.val; |