linux多线程之posix信号量

信号量理解

1.在多任务操作系统中，通常资源都是固定数量可用的，比如打印机这个外设;但是需要使用该资源的任务有很多，这时就可以使用到信号量来协调资源的使用了(当然在资源内部用锁也可以达到同样的效果);
2. 信号量有被操作系统实现为PV操作:P（passeren）,消耗资源，对信号量做减一操作;V(vrijgeven),释放资源，对信号量做加一操作;PV操作都是原子操作;
3. 当任务A需要做P操作，但是信号量为0时，则任务A阻塞，直到由其他任务做了V操作产生可用资源;

posix信号量示例

#include 
#include 
#include 

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include            /* For O_* constants */
#include         /* For mode constants */
#include 

#define DBG_PRINT(fmt, args...) {printf("%s %d ", __FUNCTION__, __LINE__);printf(fmt,##args);}

/**
 * [msDelay_select 用select()实现的ms级别线程休眠]
 * @param msTime [休眠线程msTime时间,单位毫秒]
 */
void msDelay_select(unsigned msTime)
{
    struct timeval time;
    if(msTime == 0)
    {
        DBG_PRINT("delay time can not be 0!\n");
        return;
    }

    if(msTime>=1000)
    {
        time.tv_sec = msTime/1000;
        time.tv_usec = (unsigned long)(msTime%1000)*1000UL;
    }
    else
    {
        time.tv_sec = 0;
        time.tv_usec = (unsigned long)msTime*1000UL;
    }

    select(0, NULL, NULL, NULL, &time);
}

static sem_t semID;
static char testStr[1024];
void* testThead(void* arg)
{
    int ret = 0;
    prctl(PR_SET_NAME, "Sem Test Task");
    while(1)
    {
        /**
         * sem_wait等待信号量大于0,不然会一直阻塞线程;
         * sem_wait等到信号量后，给信号做减一的原子操作，并解除线程阻塞;
         * sem_trywait是非阻塞版本;sem_timedwait是可设定超时时间版本;
         */
        ret = sem_wait(&semID);
        if(ret != 0)
        {
            DBG_PRINT("sem_post failed, errno:%s\n", strerror(errno));
            msDelay_select(300);
            continue;
        }
        /**
         * fgets会将stdin中的换行符也写入testStr中，所以打印时不需要再换行;
         * 如果要读的数据比较长，已经超过fgets()第二个参数设定值，才可能没有换行符;
         */
        DBG_PRINT("The testStr is:%s", testStr);
        msDelay_select(100);
    }
}


int main(int argc, const char* argv[])
{
    int ret = 0;
    pthread_t threadID;

    /**
     * 创建并初始化一个信号量，第二个参数为0表示只能本进程使用;最后一个参数
     * 为1表示初始化信号数量为1,表示同时能持有的资源有1个;
     */
    ret = sem_init(&semID, 0, 0);
    if(ret != 0)
    {
        DBG_PRINT("sem_init failed, errno:%s\n", strerror(errno));
        return -1;
    }

    /**
     * 创建测试用线程testThead
     */
    ret = pthread_create(&threadID, NULL, testThead, NULL);
    if(ret != 0)
    {
        DBG_PRINT("pthread_create failed, errno:%s\n", strerror(ret));
        return -1;
    }

    while(1)
    {
        /**
         * 从标准输入中读入一行字符串;如字符串为"exit"就销毁信号量并退出测试
         */
        fgets(testStr, 1023, stdin);
        if(0 == strncmp(testStr, "exit", 4))
        {
            DBG_PRINT("exit the semaphore test!\n")
            ret = sem_destroy(&semID);
            if(ret != 0)
            {
                DBG_PRINT("DBG_PRINT failed, errno:%s\n", strerror(errno));
            }
            break;
        }
        /**
         * 将信号量做加1的原子操作;
         */
        ret = sem_post(&semID);
        if(ret != 0)
        {
            DBG_PRINT("sem_post failed, errno:%s\n", strerror(errno));
            return -1;
        }
    }

    return 0;
}