semget()

可以使用系统调用semget()创建一个新的信号量集，或者存取一个已经存在的信号量集：

系统调用：semget();

原型：intsemget(key_t key,int nsems,int semflg);

返回值：如果成功，则返回信号量集的IPC标识符。如果失败，则返回-1：errno=EACCESS(没有权限)

EEXIST(信号量集已经存在，无法创建)

EIDRM(信号量集已经删除)

ENOENT(信号量集不存在，同时没有使用IPC_CREAT)

ENOMEM(没有足够的内存创建新的信号量集)

ENOSPC(超出限制)

系统调用semget()的第一个参数是关键字值(一般是由系统调用ftok()返回的)。系统内核将此值和系统中存在的其他的信号量集的关键字值进行比

较。打开和存取操作与参数semflg中的内容相关。IPC_CREAT如果信号量集在系统内核中不存在，则创建信号量集。IPC_EXCL当和

IPC_CREAT一同使用时，如果信号量集已经存在，则调用失败。如果单独使用IPC_CREAT，则semget()要么返回新创建的信号量集的标识

符，要么返回系统中已经存在的同样的关键字值的信号量的标识符。如果IPC_EXCL和IPC_CREAT一同使用，则要么返回新创建的信号量集的标识

符，要么返回-1。IPC_EXCL单独使用没有意义。参数nsems指出了一个新的信号量集中应该创建的信号量的个数。信号量集中最多的信号量的个数是

在linux/sem.h中定义的：

#defineSEMMSL32/*<=512maxnumofsemaphoresperid*/

下面是一个打开和创建信号量集的程序：

intopen_semaphore_set(key_t keyval,int numsems)

{

intsid;

if(!numsems)

return(-1);

if((sid=semget(mykey,numsems,IPC_CREAT|0660))==-1)

{

return(-1);

}

return(sid);

}

};

==============================================================semop()

系统调用：semop();

调用原型：int semop(int semid,struct sembuf*sops,unsign ednsops);

返回值：0，如果成功。-1，如果失败：errno=E2BIG(nsops大于最大的ops数目)

EACCESS(权限不够)

EAGAIN(使用了IPC_NOWAIT，但操作不能继续进行)

EFAULT(sops指向的地址无效)

EIDRM(信号量集已经删除)

EINTR(当睡眠时接收到其他信号)

EINVAL(信号量集不存在,或者semid无效)

ENOMEM(使用了SEM_UNDO,但无足够的内存创建所需的数据结构)

ERANGE(信号量值超出范围)

第一个参数是关键字值。第二个参数是指向将要操作的数组的指针。第三个参数是数组中的操作的个数。参数sops指向由sembuf组成的数组。此数组是在linux/sem.h中定义的：

/*semop systemcall takes an array of these*/

structsembuf{

ushortsem_num;/*semaphore index in array*/

shortsem_op;/*semaphore operation*/

shortsem_flg;/*operation flags*/

sem_num将要处理的信号量的个数。

sem_op要执行的操作。

sem_flg操作标志。

如果sem_op是负数，那么信号量将减去它的值。这和信号量控制的资源有关。如果没有使用IPC_NOWAIT，那么调用进程将进入睡眠状态，直到信号

量控制的资源可以使用为止。如果sem_op是正数，则信号量加上它的值。这也就是进程释放信号量控制的资源。最后，如果sem_op是0，那么调用进程

将调用sleep()，直到信号量的值为0。这在一个进程等待完全空闲的资源时使用。

===============================================================semctl()

系统调用：semctl();

原型：int semctl(int semid,int semnum,int cmd,union semunarg);

返回值：如果成功，则为一个正数。

如果失败，则为-1：errno=EACCESS(权限不够)

EFAULT(arg指向的地址无效)

EIDRM(信号量集已经删除)

EINVAL(信号量集不存在，或者semid无效)

EPERM(EUID没有cmd的权利)

ERANGE(信号量值超出范围)

系统调用semctl用来执行在信号量集上的控制操作。这和在消息队列中的系统调用msgctl是十分相似的。但这两个系统调用的参数略有不同。因为信号

量一般是作为一个信号量集使用的，而不是一个单独的信号量。所以在信号量集的操作中，不但要知道IPC关键字值，也要知道信号量集中的具体的信号量。这两

个系统调用都使用了参数cmd，它用来指出要操作的具体命令。两个系统调用中的最后一个参数也不一样。在系统调用msgctl中，最后一个参数是指向内核

中使用的数据结构的指针。我们使用此数据结构来取得有关消息队列的一些信息，以及设置或者改变队列的存取权限和使用者。但在信号量中支持额外的可选的命

令，这样就要求有一个更为复杂的数据结构。

系统调用semctl()的第一个参数是关键字值。第二个参数是信号量数目。

参数cmd中可以使用的命令如下：

·IPC_STAT读取一个信号量集的数据结构semid_ds，并将其存储在semun中的buf参数中。

·IPC_SET设置信号量集的数据结构semid_ds中的元素ipc_perm，其值取自semun中的buf参数。

·IPC_RMID将信号量集从内存中删除。

·GETALL用于读取信号量集中的所有信号量的值。

·GETNCNT返回正在等待资源的进程数目。

·GETPID返回最后一个执行semop操作的进程的PID。

·GETVAL返回信号量集中的一个单个的信号量的值。

·GETZCNT返回这在等待完全空闲的资源的进程数目。

·SETALL设置信号量集中的所有的信号量的值。

·SETVAL设置信号量集中的一个单独的信号量的值。

参数arg代表一个semun的实例。semun是在linux/sem.h中定义的：

/*arg for semctl systemcalls.*/

unionsemun{

intval;/*value for SETVAL*/

structsemid_ds*buf;/*buffer for IPC_STAT&IPC_SET*/

ushort*array;/*array for GETALL&SETALL*/

structseminfo*__buf;/*buffer for IPC_INFO*/

void*__pad;

val当执行SETVAL命令时使用。buf在IPC_STAT/IPC_SET命令中使用。代表了内核中使用的信号量的数据结构。array在使用GETALL/SETALL命令时使用的指针。

下面的程序返回信号量的值。当使用GETVAL命令时，调用中的最后一个参数被忽略：

intget_sem_val(intsid,intsemnum)

{

return(semctl(sid,semnum,GETVAL,0));

}

下面是一个实际应用的例子：

#defineMAX_PRINTERS5

printer_usage()

{

int x;

for(x=0;x

printf("Printer%d:%d\n\r",x,get_sem_val(sid,x));

}

下面的程序可以用来初始化一个新的信号量值：

void init_semaphore(int sid,int semnum,int initval)

{

union semunsemopts;

semopts.val=initval;

semctl(sid,semnum,SETVAL,semopts);

}

注意系统调用semctl中的最后一个参数是一个联合类型的副本，而不是一个指向联合类型的指针。