Linux信号量

sem_init的应用

(1)信号量用sem_init函数创建的,下面是它的说明:
#include<semaphore.h>
int sem_init (sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
这个函数的作用是对由sem指定的信号量进行初始化,设置好它的共享选项,并指定一个整数类型的初始值。pshared参数控制着信号量的类型。如果 pshared的值是0,就表示它是当前进程的局部信号量或者说为线程的共享信号量;否则,其它进程就能够共享这个信号量。value的值为信号量的初始值
(2)这两个函数控制着信号量的值,它们的定义如下所示:
#include <semaphore.h>
int sem_wait(sem_t * sem);
int sem_post(sem_t * sem);
这两个函数都要用一个由sem_init调用初始化的信号量对象的指针做参数。
sem_post函数的作用是给信号量的值加上一个“1”,它是一个“原子操作"即同时对同一个信号量做加“1”操作的两个线程是不会冲突的;
而同时对同一个文件进行读、追加和写操作的两个程序就有可能会引起冲突。(如何处理?)信号量的值永远会正确地加一个“2”--因为有两个线程试图改变它。
sem_wait函数也是一个原子操作,它的作用是从信号量的值减去一个“1”,但它永远会先等待该信号量为一个非零值才开始做减法。也就是说,如果你对一个值为2的信号量调用sem_wait(),线程将会继续执行,信号量的值将减到1。如果对一个值为0的信号量调用sem_wait(),这个函数就会地等待直到有其它线程增加了这个值使它不再是0为止(阻塞)。如果有两个线程都在sem_wait()中等待同一个信号量变成非零值,那么当它被第三个线程增加一个“1”时,等待线程中只有一个能够对信号量做减法并继续执行,另一个还将处于等待状态。
信号量这种“只用一个函数就能原子化地测试和设置”的能力下正是它的价值所在。还有另外一个信号量函数sem_trywait,它是sem_wait的非阻塞搭档。sem_trywait是一个立即返回函数,不会因为任何事情阻塞。根据其返回值得到不同的信息。如果返回值为0,说明信号量在该函数调用之前大于0,但是调用之后会被该函数自动减1,至于调用之后是否为零则不得而知了。如果返回值为EAGAIN说明信号量计数为0。
(3) 获得信号量sem的值,并保存到valp中。下面的定义:
#include<semaphore.h>
int sem_getvalue(sem_t *sem, int *valp);
(4) 最后一个信号量函数是sem_destroy。这个函数的作用是在我们用完信号量对它进行清理。下面的定义:
#include<semaphore.h>
int sem_destroy (sem_t *sem);
这个函数也使用一个信号量指针做参数,归还自己占据的一切资源。在清理信号量的时候如果还有线程在等待它,用户就会收到一个错误。
然而在linux的线程中,其实是没有任何资源关联到信号量对象需要释放的,因此在linux中,销毁信号量对象的作用仅仅是测试是否有线程因为该信号量在等待。如果函数返回0说明没有,正常注销信号量,如果返回EBUSY,说明还有线程正在等待该信号量的信号。
与其它的函数一样,这些函数在成功时都返回“0”。

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