semop 改变信号灯的状态

.名称:：semop功能：
改变信号灯的状态
头文件：
   

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#inlcude <sys/sem.h>

函数原形：
   

int semop(int semid,struct sembuf semoparray[],size_t nops);

参数：
   

 

返回值：
   

若成功则为0，若出错则为-1

     

 

 

 

 

 semop函数用来改变信号灯对象中各个信号量的状态。

semid是信号灯的标识码，也就是semget函数的返回值。nsops为sops指向数组的大小。sops是个指向一个结构数组的指针，结构数组中的元素至少应该包含以下几个成员：

sembuf结构如下：

struct sembuf {

       unsigned short      sem_num;    

       short                     sem_op;       

       short                     sem_flg;       

};

 

       sem_num是信号灯的编号，0对应第一个信号灯。

sem_op成员是信号灯一次PV操作时加减的数值。sem_op的值大于0，等于0以及小于0确定了对sem_num指定的信号灯进行的三种操作。sem_op>0对应相应进程要释放sem_op数目的共享资源；sem_op=0可以用于对共享资源是否已用完的测试；sem_op<0相当于进程要申请-sem_op个共享资源。

sem_flg可取IPC_NOWAIT以及SEM_UNDO两个标志。如果设置了SEM_UNDO标志，那么在进程结束时，相应的操作将被取消，这是比较重要的一个标志位。如果设置了该标志位，那么在进程没有释放共享资源就退出时，内核将代为释放。如果为一个信号灯设置了该标志，内核都要分配一个sem_undo结构来记录它，为的是确保以后资源能够安全释放。事实上，如果进程退出了，那么它所占用就释放了，但信号灯值却没有改变，此时，信号灯值反映的已经不是资源占有的实际情况，在这种情况下，问题的解决就靠内核来完成。这有点像僵尸进程，进程虽然退出了，资源也都释放了，但内核进程表中仍然有它的记录，此时就需要父进程调用waitpid来解决问题了。

       这里需要强调的是semop同时操作多个信号灯，在实际应用中，对应多种资源的申请或释放。semop保证操作的原子性，这一点尤为重要。尤其对于多种资源的申请来说，要么一次性获得所有资源，要么放弃申请，要么在不占有任何资源情况下继续等待，这样，一方面避免了资源的浪费；另一方面，避免了进程之间由于申请共享资源造成死锁。

       也许从实际含义上更好理解这些操作：信号灯的当前值记录相应资源目前可用数目；sem_op>0对应相应进程要释放sem_op数目的共享资源；sem_op=0可以用于对共享资源是否已用完的测试；sem_op<0相当于进程要申请-sem_op个共享资源。再联想操作的原子性，更不难理解该系统调用何时正常返回，何时睡眠等待。

 

下面是使用sem_op函数的例子。

/*semops.c*/

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/sem.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <fcntl.h>

#include <unistd.h>

 

union semun{

int val;

struct semid_ds *buf;

unsigned short int *array;

};

 

int main(int argc,char **argv)

{

int id;

int value;

struct sembuf lock_it;

union semun options;

 

if(argc!=2)

{

    printf(“please input a file name!”);

    exit(1);

}

if((semid=semget(ftok(argv[1],0),1,IPC_CREAT|0666))==-1)/*创建信号量*/

    perror(“semget”);

printf(“semaphore id=%d/n”,id);

options.val=1;                                     

if((semctl(id,0,SETVAL,0)==-1)   /*改变信号量的值*/     

    perror(“semctl”);

if((value=semctl(id,0,GETVAL,0)==-1) /*取得信号量的值*/

    perror(“semctl”);

printf(“value:%d/n”,value);

 

lock_it.sem_num=0;

lock_it.sem_op=-1;  /*使用一个信号量*/

lock_it.sem_flg=IPC_NOWAIT;

 

if((semop(id,&lock_it,1))==-1) /*把lock_it的改变传回*/

    preeor(“semop1”);

if((value=semctl(id,0,GETVAL))==-1) /*取得信号量的值*/

    preeor(“semctl”);

printf(“value2:%d/n”,value);

 

lock_it.sem_num=0;

lock_it.sem_op=1; /*释放一个信号量*/

lock_it.sem_flg=IPC_NOWAIT;

if((semop(id,&lock_it,1))==-1) /*把lock_it的改变传回*/

    perror(“semop2”);

value=semctl(id,0,GETVAL,0); /*取得信号量的值*/

printf(“value3:%d/n”,value);

semctl(id,0,IPC_RMID,0); /*关闭一个信号量*/

exit(0);

}

程序执行结果如下：

#gcc –o semops semops.c

#./semops test

semaphore id=622593

value1:1

value2:0

value3:1