linux网络编程之system v信号量（一）

今天起，学习信号量相关的知识，下面开始：

关于信号量，在前面已经介绍过了，这里回顾一下：

通过上面的描述，很容易就能想到信号量的一上数据结构：

下面再来回顾一下P、V原语：

所谓的原语就是指这段代码是原子性的，是不会被其它信号中断的，

在Linux中，system v 信号量是以信号量集来实现的，跟其它system v IPC对象一样，也有自己的数据结构：

同样的，信号量集也提供了一些函数来操作：

下面一一对其进行学习：

下面用具体代码来实践一下，会封装一些对信号量集的一些函数：

编译运行：

另外，可以用命令来删除已经创建的信号量集，跟消息队列一样(ipcrm -S key 或ipcrm -s semid两种)：

下面创建了之后，则可以封装一个打开信号量集的方法：

当创建了一个信号量集，并里面有一个信号量时，这时候最想做的事情是对进信号量设置一个计数值，于是第二个函数出现了：

其中先看下SETVAL参数，查看MAN帮助：

于是将其结构体拷贝一下，来给信号集来设置一个计数值：

有了设置计数值，那接下来就可以用GETVAL来获取信号量集中的信号量的计数值:

接下来封装一个删除指定的信号量集，注意：不可以直接删除某个信号量，只能删除一个信号量集，并将里面所有的信号量给删除了,如下：

下面则在main中修改一下，来实验下删除功能是否有效：

编译运行一下：

可以看出五秒之后，已经成功删除了信号集。

接下来第三个函数是一个比较核心的函数，用来进行P、V操作的：

下面用它来封装一下P、V操作：

下面对其sembuf进行进一步说明：

其中sem_op表示我们要操作的方式，而代码中我们写的是-1跟+1，实际上还可以-2,-3,+2,+3，减一个大于零的数字，表示要将信号量的数值减去相应的值，如果当前的个数小于计数值时则会阻塞，处于等待状态，当前前提是sem_flg等于0，如果sem_flg为IPC_NOWAIT而又没有可用资源时，这时semop函数就会返回失败，返回-1，并且错误代码为EAGAIN；而当sem_flg为SEM_UNDO，表示撤消，当一个进程终止的时候，对信号量所做的P或V操作会被撤消， 比如我们对信号进行了一个P操作，对其进行了-1，当进程结束时，最后一次-1将会被撤消，同样的，如果进行了一个V操作，也就是对其进行了+1，当进程结束时，最后的一次+1则会被撤消。

接下来再通过一个例子，来更好的理解信号量的一些机制：

在看代码之前，先看一下该示例的一个实际效果：

当运行此程序时，会给出命令使用方法，带不同的参数则会有不同的功能，下面具体解释一下：

①、创建一个信号量集

②、删除一个信号量集

③、进行一个P操作

④、进行一个V操作

⑤、对信号量集中的信号量设置一个初始的计数值

⑥、获取信号量集中信号量的计数值

⑦、查看信号量集的权限

⑧、更改信号量集的权限

下面则具体来使用一下：

下面继续往下减：

但是并不能无限往上加，整数的最大值是有限制的，实际上计数值内部是一个short类型，也就是范围为-32768~32767

接下来分析下程序，首先解析参数：

其中查看一下ftok函数帮助：

这里用"s"一个字符的低八位可以确何不为0，而“.”表示当前路径，两个参数通过ftok就可以产生唯一的一个key_t，至于内部怎么实现不需要关心。

接下来来判断这些参数选项：

【说明】：关于这里面用到的方法全是上面封装的

下面两个参数是还没有在上面进行封装过，关于权限的获取和设置，下面来看下：

其中来看一下具体函数的实现：

其中权限保存的字段可以从man帮助中查看到：

所以很容易理解，下面为了进一步演示信号量的其它P、V用法，下面更改一下程序：

下面编译来看下效果：

下面来看下它的效果：

也就是所做的最后一次操作将会被撤消，同样的，对于v操作这个SEM_UNDO也同样适用，这里就不演示了。

好了，今天先学到这，今天是2015年的第一天，用全心的心情去迎接这美好的新年，明天和小伙伴们去滑雪，想来就刺激， 为了积聚能量，早点睡啦~