訊號量的操作——semop函數

訊號量的操作——semop函數

(2011-08-03 18:25:05)

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標籤： 雜談

分類： Linux

     訊號量的值與相應資源的使用方式有關，當它的值大於 0 時，表示當前可用的資源數的數量；當它的值小於 0 時，其絕對值表示等待使用該資源的進程個數。訊號量的值僅能由 PV 操作來改變。

    在 Linux 下，PV 操作通過調用semop函數來實現。該函數定義在標頭檔 sys/sem.h中，原型如下：     int  semop（int  semid，struct sembuf  *sops，size_t nsops）；     函數的參數 semid 為訊號量集的標識符；參數 sops 指向進行操作的結構體數組的首地址；參數 nsops 指出將要進行操作的訊號的個數。semop 函數調用成功返回 0，失敗返回 -1。     semop 的第二個參數 sops 指向的結構體數組中，每個 sembuf 結構體對應一個特定訊號的操作。因此對訊號量進行操作必須熟悉該資料結構，該結構定義在 linux/sem.h，如下所示：     struct  sembuf{         unsigned short   sem_num;      //訊號在訊號集中的索引，0代表第一個訊號，1代表第二個訊號           short            sem_op;      //操作類型         short            sem_flg;    //操作標誌     };    下面詳細介紹一下 sembuf 的幾個參數：--------------------------------------------------------------------------------------------------

• sem_op 參數：

                    sem_op > 0          訊號加上 sem_op 的值，表示進程釋放控制的資源；                    sem_op = 0          如果沒有設定 IPC_NOWAIT，則調用進程進入睡眠狀態，直到訊號                            
            量的值為0；否則進程不回睡眠，直接返回 EAGAIN                    sem_op < 0          訊號加上 sem_op 的值。若沒有設定 IPC_NOWAIT ，則調用進程阻                                        塞，直到資源可用；否則進程直接返回EAGAIN

• sem_flg 參數：

        該參數可設定為 IPC_NOWAIT 或 SEM_UNDO 兩種狀態。只有將 sem_flg 指定為 SEM_UNDO 標誌後，semadj （所指定訊號量針對調用進程的調整值）才會更新。  
此外，如果此操作指定SEM_UNDO，系統更新過程中會撤消此號誌的計數（semadj）。此操作可以隨時進行---它永遠不會強制等待的過程。調用進程必須有改變訊號量集的許可權。         sem_flg公認的標誌是 IPC_NOWAIT 和 SEM_UNDO。如果操作指定SEM_UNDO，它將會自動撤消該進程終止時。

        在標準操作程式中的操作是在數組的順序執行、原子的，那就是，該操作要麼作為一個完整的單元，要麼不。如果不是所有操作都可以立即執行的系統調用的行為取決於在個人sem_flg領域的IPC_NOWAIT標誌的存在。
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       對訊號量最基本的操作就是進行PV操作，而System V訊號量正是通過 semop 函數和 sembuf 結構體的資料結構來進行PV操作的。

        當 sembuf 的第二個資料結構 sem_op 設定為負數時，是對它進行P操作，即減1操作；當設定為正數時，就是進行V操作，即加1操作。              下面舉一個對一個訊號量集中的某個訊號進行 PV 操作的函數實現：                 //P操作函數        int  sem_p( int semid, int index )        {                  struct  sembuf  buf  = { 0, -1, IPC_NOWAIT};                                    if ( index < 0 )                  {                                 perror ( "index of array cannot equals a minus value!\n" );                                 return  -1;                  }                  buf.sem_num = index;                  if ( semop ( semid, &buf, 1) == -1)                  {                                perroe ( " a wrong operation to semaphore occurred!\n" );                                return  -1;                  }                  return  0;        }        //V操作函數        int  sem_p( int semid, int index )

        {                  struct  sembuf  buf  = { 0, 1, IPC_NOWAIT};                                    if ( index < 0 )                  {                                 perror ( "index of array cannot equals a minus value!\n" );                                 return  -1;                  }                  buf.sem_num = index;                  if ( semop ( semid, &buf, 1) == -1)                  {                                perroe ( " a wrong operation to semaphore occurred!\n" );                                return  -1;                  }                  return  0;        }