信号量函数 semget() semop() semctl() 说明

信号量是一种对多个进程访问共享资源进行控制的机制，其实为了解决互斥共享资源的同步问题而引入的机制。
不能单独定义一个信号量，而只能定义一个信号量集，其中包括一组信号量，同一信号量集中的信号量使用同一引用ID，这样设置是为了多个资源或同步操作的需要。

与信号量有关的几个系统调用函数：
1、信号量集得创建与打开 semget()
原型：int semget(key_t key,int nsems,int semflg);
其中 参数key表示所创建或打开信号量集的键。
    参数nsems表示创建的信号量集中的信号量的个数，该参数只在创建信号量集时有效。
    参数flag表示调用函数的操作类型，也可用于设置信号量集的访问权限，两者通过or表示。 当调用semget创建一个信号量时，他的相应的semid_ds结构被初始化。ipc_perm中各个量被设置为相应值，sem_nsems被设置为nsems所示的值，sem_otime被设置为，sem_ctime被设置为当前时间返回值：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。
2、信号量的操作 semop()
调用原型：int semop(int semid,struct sembuf*sops,unsign ednsops);
其中  semid为信号量集引用ID。
     semoparray是一个sembuff结构数组，sembuff结构用于指定调用semop函数所作的操作，数组
     semoparray元素的个数有参数nops指出。
     semoparray是一个数组，其中每个元素表是一个操作，由于此函数是一个原子操作，一旦执行就将执行数组中的所有操作。
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)
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。
3、信号量的控制 semctl()
原型：int semctl(int semid,int semnum,int cmd,union semun arg);
其中  semid为信号量集引用标志符。
     semnum用于指定某个特定信号量。
     cmd表示调用该函数执行的操作，其取值和对应操作如下：
         .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。
    arg是semnu的是一个联合类型的副本，而不是一个指向联合类型的指针。联合中各个量的使用情况
和参数cmd的设置有关。