信号量的操作——semop函数

信号量的操作——semop函数

(2011-08-03 18:25:05)

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标签： 杂谈

分类： Linux

      信号量的值与相应资源的使用情况有关，当它的值大于 0 时，表示当前可用的资源数的数量；当它的值小于 0 时，其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。信号量的值仅能由 PV 操作来改变。

     在 Linux 下，PV 操作通过调用semop函数来实现。该函数定义在头文件 sys/sem.h中，原型如下：

      int   semop（int   semid，struct sembuf   *sops，size_t nsops）；

      函数的参数 semid 为信号量集的标识符；参数 sops 指向进行操作的结构体数组的首地址；参数 nsops 指出将要进行操作的信号的个数。semop 函数调用成功返回 0，失败返回 -1。

      semop 的第二个参数 sops 指向的结构体数组中，每个 sembuf 结构体对应一个特定信号的操作。因此对信号量进行操作必须熟悉该数据结构，该结构定义在 linux/sem.h，如下所示：

      struct   sembuf{

          unsigned short   sem_num;       //信号在信号集中的索引，0代表第一个信号，1代表第二个信号   

          short             sem_op;       //操作类型

          short             sem_flg;     //操作标志

      };

    下面详细介绍一下 sembuf 的几个参数：

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• sem_op 参数：

                    sem_op > 0           信号加上  sem_op 的值，表示进程释放控制的资源；

                      sem_op = 0           如果没有设置 IPC_NOWAIT，则调用进程进入睡眠状态，直到信号                                         量的值为0；否则进程不回睡眠，直接返回 EAGAIN

                      sem_op < 0           信号加上  sem_op 的值。若没有设置 IPC_NOWAIT ，则调用进程阻

                                        塞，直到资源可用；否则进程直接返回EAGAIN

• sem_flg 参数：

         该参数可设置为 IPC_NOWAIT 或 SEM_UNDO 两种状态。只有将  sem_flg 指定为  SEM_UNDO 标志后，semadj （所指定信号量针对调用进程的调整值）才会更新。    此外，如果此操作指定SEM_UNDO，系统更新过程中会撤消此信号灯的计数（semadj）。此操作可以随时进行---它永远不会强制等待的过程。调用进程必须有改变信号量集的权限。

         sem_flg 公认 的 标志 是  IPC_NOWAIT  和  SEM_UNDO 。 如果操作 指定 SEM_UNDO ， 它 将会 自动 撤消 该进程 终止 时 。

        在标准操作程序中的操作是在数组的顺序执行、原子的，那就是，该操作要么作为一个完整的单元，要么不。如果不是所有操作都可以立即执行的系统调用的行为取决于在个人sem_flg领域的IPC_NOWAIT标志的存在 。
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        对信号量最基本的操作就是进行PV操作，而System V信号量正是通过 semop 函数和 sembuf 结构体的数据结构来进行PV操作的。

        当 sembuf 的第二个数据结构 sem_op 设置为负数时，是对它进行P操作，即减1操作；当设置为正数时，就是进行V操作，即加1操作。

       

        下面举一个对一个信号量集中的某个信号进行 PV 操作的函数实现：

         

        //P操作函数

        int   sem_p( int semid, int index )

        {

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

                   

                  if ( index < 0 )

                  {

                                  perror ( "index of array cannot equals a minus value!\n" );

                                  return   -1;

                  }

                  buf.sem_num = index;

                  if ( semop ( semid, &buf, 1) == -1)

                  {

                                perroe ( " a wrong operation to semaphore occurred!\n" );

                                return   -1;

                  }

                  return   0;

        }

        //V操作函数

        int   sem_p( int semid, int index )

        {

                  struct   sembuf   buf   = { 0, 1, IPC_NOWAIT};

                   

                  if ( index < 0 )

                  {

                                  perror ( "index of array cannot equals a minus value!\n" );

                                  return   -1;

                  }

                  buf.sem_num = index;

                  if ( semop ( semid, &buf, 1) == -1)

                  {

                                perroe ( " a wrong operation to semaphore occurred!\n" );

                                return   -1;

                  }

                  return   0;

        }