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一、信号灯概述 信号灯与其他进程间通信方式不大相同，它主要提供对进程间共享资源访问控制机制。相当于内存中的标志，进程可以根据它判定是否能够访问某些共享资源，同时，进程也可以修改该标志。除了用于访问控制外，还可用于进程同步。信号灯有以下两种类型： 二值信号灯：最简单的信号灯形式，信号灯的值只能取0或1，类似于互斥锁。 注：二值信号灯能够实现互斥锁的功能，但两者的关注内容不同。信号灯强调共享资源，只要共享资源可用，其他进程同样可以修改信号灯的值；互斥锁更强调进程，占用资源的进程使用完资源后，必须由进程本身来解锁。 计算信号灯：信号灯的值可以取任意非负值（当然受内核本身的约束）。 二、Linux信号灯 linux对信号灯的支持状况与消息队列一样，在red had 8.0发行版本中支持的是系统V的信号灯。因此，本文将主要介绍系统V信号灯及其相应API。在没有声明的情况下，以下讨论中指的都是系统V信号灯。 注意，通常所说的系统V信号灯指的是计数信号灯集。 三、信号灯与内核 1、系统V信号灯是随内核持续的，只有在内核重起或者显示删除一个信号灯集时，该信号灯集才会真正被删除。因此系统中记录信号灯的数据结构（struct ipc_ids sem_ids）位于内核中，系统中的所有信号灯都可以在结构sem_ids中找到访问入口。 2、下图说明了内核与信号灯是怎样建立起联系的： 其中：struct ipc_ids sem_ids是内核中记录信号灯的全局数据结构；描述一个具体的信号灯及其相关信息。  其中，struct sem结构如下： struct sem{
int semval; // current value
int sempid // pid of last operation
} |
从上图可以看出，全局数据结构struct ipc_ids sem_ids可以访问到struct kern_ipc_perm的第一个成员：struct kern_ipc_perm；而每个struct kern_ipc_perm能够与具体的信号灯对应起来且蛭诟媒峁怪校幸桓鰇ey_t类型成员key，而key则唯一确定一个信号灯集；同时，结构struct kern_ipc_perm的最后一个成员sem_nsems确定了该信号灯在信号灯集中的顺序，这样内核就能够记录每个信号灯的信息了。kern_ipc_perm结构参见《Linux环境进程间通信（三）：消息队列》。struct sem_array见附录1。 vNZLinux联盟
四、操作信号灯 对消息队列的操作无非有下面三种类型： 1、 打开或创建信号灯 与消息队列的创建及打开基本相同，不再详述。 2、 信号灯值操作 linux可以增加或减小信号灯的值，相应于对共享资源的释放和占有。具体参见后面的semop系统调用。 3、 获得或设置信号灯属性： 系统中的每一个信号灯集都对应一个struct sem_array结构，该结构记录了信号灯集的各种信息，存在于系统空间。为了设置、获得该信号灯集的各种信息及属性，在用户空间有一个重要的联合结构与之对应，即union semun。  联合semun数据结构各成员意义参见附录2 信号灯API 1、文件名到键值#include #include
key_t ftok (char*pathname, char proj)； |
它返回与路径pathname相对应的一个键值，具体用法请参考《Linux环境进程间通信（三）：消息队列》。 2、 linux特有的ipc()调用： int ipc(unsigned int call, int first, int second, int third, void *ptr, long fifth); 参数call取不同值时，对应信号灯的三个系统调用： 当call为SEMOP时，对应int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops)调用； 当call为SEMGET时，对应int semget(key_t key, int nsems, int semflg)调用； 当call为SEMCTL时，对应int semctl(int semid，int semnum，int cmd，union semun arg)调用； 这些调用将在后面阐述。 注：本人不主张采用系统调用ipc()，而更倾向于采用系统V或者POSIX进程间通信API。原因已在Linux环境进程间通信（三）：消息队列中给出。 3、系统V信号灯API 系统V消息队列API只有三个，使用时需要包括几个头文件： #include
#include
#include
1）int semget(key_t key, int nsems, int semflg) |
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