Linux處理序間通訊——訊號量

訊號量又稱為號誌，它是用來協調不同進程間的資料對象的，而最主要的應用是前一節的共用記憶體方式的處理序間通訊。本質上，訊號量是一個計數器，它用來記錄對某個資源（如共用記憶體）的存取狀況。一般說來，為了獲得共用資源，進程需要執行下列操作：

（1） 測試控制該資源的訊號量。

（2） 若此訊號量的值為正，則允許進行使用該資源。進程將進號量減1。

（3） 若此訊號量為0，則該資源目前不可用，進程進入睡眠狀態，直至訊號量值大於0，進程被喚醒，轉入步驟（1）。

（4） 當進程不再使用一個訊號量控制的資源時，訊號量值加1。如果此時有進程正在睡眠等待此訊號量，則喚醒此進程。

維護訊號量狀態的是Linux核心作業系統而不是使用者進程。我們可以從標頭檔/usr/src/linux/include　/linux　/sem.h中看到核心用來維護訊號量狀態的各個結構的定義。訊號量是一個資料集合，使用者可以單獨使用這一集合的每個元素。要調用的第一個函數是semget，用以獲得一個訊號量ID。

＃i nclude <sys/types.h>
        ＃i nclude <sys/ipc.h>
        ＃i nclude <sys/sem.h>
        int semget(key_t key, int nsems, int flag);

key是前面講過的IPC結構的關鍵字，它將來決定是建立新的訊號量集合，還是引用一個現有的訊號量集合。nsems是該集合中的訊號量數。如果是建立新集合（一般在伺服器中），則必須指定nsems；如果是引用一個現有的訊號量集合（一般在客戶機中）則將nsems指定為0。

semctl函數用來對訊號量進行操作。

int semctl(int semid, int semnum, int cmd, union semun arg);

不同的操作是通過cmd參數來實現的，在標頭檔sem.h中定義了7種不同的操作，實際編程時可以參照使用。

semop函數自動執行訊號量集合上的運算元組。

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

semoparray是一個指標，它指向一個訊號量運算元組。nops規定該數組中操作的數量。

例：擷取訊號量狀態：

struct semid_ds semidbuf;

semctl(semid, 0, IPC_STAT, &semidbuf);