信号量：一个整数；

大于或等于0时代表可供并发进程使用的资源实体数；

小于0时代表正在等待使用临界区的进程数；

用于互斥的信号量初始值应大于0；

只能通过P、V原语操作而改变；

信号量元素组成：

1、表示信号量元素的值；

2、最后操作信号量元素的进程ID

3、等待信号量元素值+1的进程数；

4、等待信号量元素值为0的进程数；

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信号量。除非你对信号量的行为有特殊的要求，否则应该养成设置sem_flg为SEM_UNDO的好习惯。

二、主要函数

1.1 创建信号量

int semget(

key_t key, //标识信号量的关键字，有三种方法：1、使用IPC——PRIVATE让系统产生，

// 2、挑选一个随机数，3、使用ftok从文件路径名中产生

int nSemes, //信号量集中元素个数

int flag //IPC_CREAT；IPC_EXCL 只有在信号量集不存在时创建

)

成功：返回信号量句柄

失败：返回-1

1.2 使用ftok函数根据文件路径名产生一个关键字

key_t ftok(const char *pathname,int proj_id);

路径名称必须有相应权限

1.3 控制信号量

int semctl(

int semid, //信号量集的句柄

int semnum, //信号量集的元素数

int cmd, //命令

/*union senum arg */... //

)

成功：返回相应的值

失败：返回-1

命令详细说明:

cmd: IPC_RMID 删除一个信号量

IPC_EXCL 只有在信号量集不存在时创建

IPC_SET 设置信号量的许可权

SETVAL 设置指定信号量的元素的值为 agc.val

GETVAL 获得一个指定信号量的值

GETPID 获得最后操纵此元素的最后进程ID

GETNCNT 获得等待元素变为1的进程数

GETZCNT 获得等待元素变为0的进程数

union senum 定义如下：

union senum{

int val;

struct semid_ds *buf;

unsigned short * array;

}agc;

其中 semid_ds 定义如下：

struct semid_ds{

struct ipc_pem sem_pem; //operation pemission struct

time_t sem_otime; //last semop()time

time_t sem_ctime; //last time changed by semctl()

struct sem *sembase; //ptr to first semaphore in array

struct sem_queue *sem_pending; //pending operations

struct sem_queue *sem_pending_last; //last pending operations

struct sem_undo *undo; //undo requests on this arrary

unsigned short int sem_nsems; //number of semaphores in set

};

1.4 对信号量 +1 或 -1 或测试是否为0

int semop(

int semid,

struct sembuf *sops, //指向元素操作数组

unsigned short nsops //数组中元素操作的个数

)

结构 sembuf 定义

sembuf{

short int sem_num; //semaphore number

short int sem_op; //semaphore operaion

short int sem_flg //operation flag

};

三、例子:

2.1 服务器

#include

#include

#define SEGSIZE 1024

#define READTIME 1

union semun {

int val;

struct semid_ds *buf;

unsigned short *array;

} arg;

//生成信号量

int sem_creat(key_t key)

{

union semun sem;

int semid;

sem.val = 0;

semid = semget(key,1,IPC_CREAT|0666);

if (-1 == semid){

printf("create semaphore error\n");

exit(-1);

}

semctl(semid,0,SETVAL,sem);

return semid;

}

//删除信号量

void del_sem(int semid)

{

union semun sem;

sem.val = 0;

semctl(semid,0,IPC_RMID,sem);

}

//p

int p(int semid)

{

struct sembuf sops={0,+1,IPC_NOWAIT};

return (semop(semid,&sops,1));

}

//v

int v(int semid)

{

struct sembuf sops={0,-1,IPC_NOWAIT};

return (semop(semid,&sops,1));

}

int main()

{

key_t key;

int shmid,semid;

char *shm;

char msg[7] = "-data-";

char i;

struct semid_ds buf;

key = ftok("/",0);

shmid = shmget(key,SEGSIZE,IPC_CREAT|0604);

if (-1 == shmid){

printf(" create shared memory error\n");

return -1;

}

shm = (char *)shmat(shmid,0,0);

if (-1 == (int)shm){

printf(" attach shared memory error\n");

return -1;

}

semid = sem_creat(key);

for (i = 0;i <= 3;i++){

sleep(1);

p(semid);

sleep(READTIME);

msg[5] = '0' + i;

memcpy(shm,msg,sizeof(msg));

sleep(58);

v(semid);

}

shmdt(shm);

shmctl(shmid,IPC_RMID,&buf);

del_sem(semid);

return 0;

//gcc -o shm shm.c -g

}

2.2 客户端

#include

#include

#include

#define SEGSIZE 1024

#define READTIME 1

union semun {

int val;

struct semid_ds *buf;

unsigned short *array;

} arg;

// 打印程序执行时间

void out_time(void)

{

static long start = 0;

time_t tm;

if (0 == start){

tm = time(NULL);

start = (long)tm;

printf(" now start ...\n");

}

printf(" second: %ld \n",(long)(time(NULL)) - start);

}

//创建信号量

int new_sem(key_t key)

{

union semun sem;

int semid;

sem.val = 0;

semid = semget(key,0,0);

if (-1 == semid){

printf("create semaphore error\n");

exit(-1);

}

return semid;

}

//等待信号量变成0

void wait_v(int semid)

{

struct sembuf sops={0,0,0};

semop(semid,&sops,1);

}

int main(void)

{

key_t key;

int shmid,semid;

char *shm;

char msg[100];

char i;

key = ftok("/",0);

shmid = shmget(key,SEGSIZE,0);

if(-1 == shmid){

printf(" create shared memory error\n");

return -1;

}

shm = (char *)shmat(shmid,0,0);

if (-1 == (int)shm){

printf(" attach shared memory error\n");

return -1;

}

semid = new_sem(key);

for (i = 0;i < 3;i ++){

sleep(2);

wait_v(semid);

printf("Message geted is: %s \n",shm + 1);

out_time();

}