我會用幾篇博客總結一下在Linux中進程之間通信的幾種方法，我會把這個開頭的摘要部分在這個系列的每篇博客中都打出來
進程之間通信的方式
進程間通信（二）—消息隊列傳送門：http://www.cnblogs.com/lenomirei/p/5642575.html
進程間通信（一）—管道傳送門：http://www.cnblogs.com/lenomirei/p/5636339.html
第三篇來了！前兩篇訪問量很多，真的是很感謝了
這次記下信號量的相關操作函數和方法，和以前一樣會在博文的最後把測試代碼貼出來！
學過操作系統這本書的話應該對信號量這個名詞不會感到陌生，同時信號和信號量是不同的！
信號量多用於進程間的同步與互斥，簡單的說一下同步和互斥的意思
同步：處理競爭就是同步，安排進程執行的先後順序就是同步，每個進程都有一定的個先後執行順序
互斥：互斥訪問不可共享的臨界資源，同時會引發兩個新的控制問題（互斥可以說是特殊的同步）
競爭：當並發進程競爭使用同一個資源的時候，我們就稱為競爭進程
簡單說一下信號量的工作機制（因為真的很簡單），可以直接理解成計數器（當然其實加鎖的時候肯定不能這麼簡單，不只只是信號量了），信號量會有初值（>0），每當有進程申請使用信號量，通過一個P操作來對信號量進行-1操作，當計數器減到0的時候就說明沒有資源了，其他進程要想訪問就必須等待（具體怎麼等還有說法，比如忙等待或者睡眠），當該進程執行完這段工作（我們稱之為臨界區）之後，就會執行V操作來對信號量進行+1操作。
臨界區：不是個簡單的區域！是加鎖區間的代碼！
臨界資源：只能被一個進程同時使用（不可以多個進程共享），要用到互斥
我們可以說信號量也是進程間通信的一種方式，比如互斥鎖的簡單實現就是信號量，一個進程使用互斥鎖，並通知（通信）其他想要該互斥鎖的進程，阻止他們的訪問和使用（老子正在用！@_@！）
其實信號量的操作函數和之前幾個都是類似的，都是套路
一定會覺得熟悉的！和消息隊列十分類似
下面會看到信號量的一個缺點
這說明信號量的初始化和創建是分開操作的，為什麼是分開的，因為創建的時候沒有給信號量的大小的參數，信號量是可以設置大的（不是只可以設置為1），當然設置為1就是互斥訪問了，比如典型的生產者和消費者問題，但是如果像是讀者寫者中的讀者信號量可不一樣（因為可以有多個讀者同時讀），這裡就不解釋這個模型問題了。
缺點就是，一旦初始化和創建分開之後，就會有線程安全的問題，進程A剛創建一信號量還沒有初始化，進程B便已經開始對該信號量進程P操作（哥哥！我還沒賦值初始化！）根本無法進行-1操作，會阻塞的，我都不知道咋回事（親身體驗該錯誤）。。。
廢話不多說了，函數還是套路
當SETVAL被設置之後，可變參數列表的第四個參數就可以用上了，這裡傳入一個神奇的聯合體（我在手冊裡找到了，但是死活用不了它，還是自己寫了一個）
1 union semun {
2 int val; /* Value for SETVAL */
3 struct semid_ds *buf; /* Buffer for IPC_STAT, IPC_SET */
4 unsigned short *array; /* Array for GETALL, SETALL */
5 struct seminfo *__buf; /* Buffer for IPC_INFO
6 (Linux-specific) */
7 };
就是它！就是它！就看第一個吧，其他我也沒用了（英語我也看不太懂）,val就是設置的初值啦，傳入的時候直接傳入就行了，參數就是一個變量（不用傳指針）
這個函數一會刪除我們還會遇到它，ctl就是control控制的簡寫，很多操作都有它
一開始就寫了操作的兩種方式，一種叫P操作，一種叫V操作，都是通過一個函數實現的，這個函數還關聯一個結構體
1 struct sembuf
2 {
3 unsigned short sem_num; /* semaphore number */
4 short sem_op; /* semaphore operation */
5 short sem_flg; /* operation flags */
6 };
sem_num就是index of信號量，你想操作的信號量的下標，sem_op是個短整型，這裡給1或者-1分別表示V和P操作，而最後一個semflg手冊中提到了兩個
IPC_NOWAIT：一看就是IPC通用的，非等待，不讓忙等待只好去休眠（或者別的，反正不能循環等待）
SEM_UNDO：這個一看就是信號量獨有的，看英文也能看出來UNDO是取消之前做過的，什麼意思呢，不得不提到，當進程在臨界區工作（持有鎖）的時候，是不允許掛（掛掉更不好啦）起的！！！這很重要（又要加篇幅啦！@_@），因為一旦掛起或者休眠，有可能就醒不了啦！（掛起有可能等待事件）這樣不好，會讓等待的其他進程饑餓，尤其是掛掉的時候，肯定就更糟糕了，根本就無法執行V操作，等待的進程就會無限的等待下去，遞歸申請信號量也是不好的，尤其是互斥信號量的時候會造成死鎖。這時候UNDO就出來把之前做過的東西都取消掉，P操作就當沒執行過，信號量又從0變回了1，皆大歡喜。
semctl又來了，和消息隊列的刪除類似
事已至此，基本操作就說完了，廢話少說，show me the code
我的程序分為comm.h（公共頭文件） comm.c（封裝基本函數） server.c（采用fork完成父子進程間使用信號量） 一共3個文件
基本功能：模擬線程安全（簡單版本），父進程會打印"A""A"子進程會打印"B""B"，因為執行順序的原因可能會交叉打印，但我不要這樣，我要讓AA和BB分別連著！完成這個功能
先看之前的版本
交叉打印不是我想要的
功能完成連續打印
comm.h
1 #include <stdio.h> 2 #include <sys/ipc.h> 3 #include <string.h> 4 #include <unistd.h> 5 #include <sys//sem.h> 6 #include <stdlib.h> 7 #include <errno.h> 8 9 10 #define _PATH_NAME_ "/tmp" 11 #define _PROJ_ID_ 0x6666 12 13 static int comm_create_sem(int flags,int num); 14 int create_sem(int num); 15 int get_sem(); 16 void P_sem(int sem_id,int index); 17 void V_sem(int sem_id,int index);
comm.c
1 #include "comm.h"
2
3 union semun {
4 int val; /* Value for SETVAL */
5 struct semid_ds *buf; /* Buffer for IPC_STAT, IPC_SET */
6 unsigned short *array; /* Array for GETALL, SETALL */
7 struct seminfo *__buf; /* Buffer for IPC_INFO
8 (Linux-specific) */
9 };
10
11
12 static int comm_create_sem(int flags,int num)
13 {
14 key_t _key=ftok(_PATH_NAME_,_PROJ_ID_);
15 if(_key<0)
16 {
17 printf("%d:%s",errno,strerror(errno));
18 }
19 int sem_id;
20 if((sem_id=semget(_key,num,flags))<0)
21 {
22 printf("semget errno,%d:%s",errno,strerror(errno));
23 }
24 return sem_id;
25 }
26
27 int create_sem(int num)
28 {
29 int flags=IPC_CREAT | IPC_EXCL;
30 int sem_id=comm_create_sem(flags,num);
31 union semun v;
32 v.val=1;
33 if(semctl(sem_id,0,SETVAL,v)<0)//init
34 {
35 printf("init error,%d:%s",errno,strerror(errno));
36 }
37 return sem_id;
38 }
39
40 int get_sem()
41 {
42 int flags=0;
43 return comm_create_sem(flags,0);
44 }
45
46
47 void P_sem(int sem_id,int index)
48 {
49 struct sembuf s;
50 s.sem_num=index;
51 s.sem_op=-1;
52 s.sem_flg=0;
53 if(semop(sem_id,&s,1)<0)
54 {
55 printf("op errro,%d:%s",errno,strerror(errno));
56 }
57 }
58
59 void V_sem(int sem_id,int index)
60 {
61 struct sembuf s;
62 s.sem_num=index;
63 s.sem_op=1;
64 s.sem_flg=0;
65 if(semop(sem_id,&s,1)<0)
66 {
67 printf("op error,%d:%s",errno,strerror(errno));
68 }
69
70 }
71
72 void destory_sem(int sem_id)
73 {
74 semctl(sem_id,0,IPC_RMID);
75 }
server.c
1 #include "comm.h"
2
3
4
5 int main()
6 {
7 int pid;
8 pid=fork();
9 if(pid>0)
10 {
11 //father
12 int sem_id=create_sem(1);
13 while(1)
14 {
15 P_sem(sem_id,0);
16 printf("A");
17 fflush(stdout);
18 sleep(1);
19 printf("A");
20 fflush(stdout);
21 V_sem(sem_id,0);
22 }
23 }
24 else
25 {
26 //child
27 while(1)
28 {
29 int sem_id=get_sem();
30 P_sem(sem_id,0);
31 printf("B");
32 fflush(stdout);
33 sleep(1);
34 printf("B");
35 fflush(stdout);
36 V_sem(sem_id,0);
37 }
38 }
39
40 return 0;
41 }
http://xxxxxx/Linuxjc/1140282.html TechArticle
