Linux下使用C语言的信号灯实现进程同步的方法(linuxc信号灯)

在多进程或多线程的程序中，进程的同步问题是非常关键的，一般通过信号灯的方式来实现，Linux下也有类似的API可以使用。本文将介绍如何在Linux下使用C语言的信号灯来实现进程同步的方法。

一、信号灯的基本概念

信号灯是一种同步机制，主要用于进程间的同步和互斥。信号灯有两个基本操作：P操作和V操作。

1. P操作（wt）

P操作用于实现进程互斥。当一个进程需要访问某一共享资源时，需要通过P操作获取该资源的信号灯，此时信号灯减1。如果信号灯的值为0，则表示资源被占用，该进程需要等待其他进程释放资源。

2. V操作（signal）

V操作用于实现进程同步。当一个进程完成对某一共享资源的访问后，需要通过V操作释放该资源的信号灯，此时信号灯加1。如果有其他进程正在等待该信号灯，则该信号灯将被唤醒。

二、信号灯API介绍

在Linux下，IPC机制提供了很多进程间通信的方式，其中包括信号灯。下面是Linux下信号灯API的介绍：

1. key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);

函数用于获取一个唯一的key值。

2. int semget(key_t key, int nsems, int sem);

函数创建或获取一个信号灯的ID。

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

函数用于控制和获取信号灯的状态。

4. int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops);

函数用于进行信号灯的P操作和V操作。

五、示例程序

下面是一个示例程序，通过信号灯实现两个进程的同步。

1.父进程通过信号灯初始化信号灯的值，并且等待子进程执行完毕后释放资源。

2.子进程执行对共享资源的访问，并通过V操作释放信号灯。

代码如下：

“`c

#include

#include

#include

#include

#include

#include

//信号灯union

union semun {

int val; /* Value for SETVAL */

struct semid_ds *buf; /* Buffer for IPC_STAT, IPC_SET */

unsigned short *array; /* Array for GETALL, SETALL */

struct seminfo *__buf; /* Buffer for IPC_INFO (Linux-specific) */

};

int mn()

{

int semid;

int pid;

union semun arg;

struct sembuf buf;

//获取key

key_t key = ftok(“./”, 123);

//创建信号灯

semid = semget(key, 1, IPC_CREAT | 0666);

//初始化信号灯的值

arg.val = 0;

if(semctl(semid, 0, SETVAL, arg) == -1) {

perror(“Fled to initialize semaphore”);

exit(EXIT_FLURE);

}

//创建子进程

pid = fork();

if(pid == -1) {

perror(“Fled to fork”);

exit(EXIT_FLURE);

}

if(pid == 0) {

//子进程执行对共享资源的访问，并通过V操作释放信号灯

sleep(2);

printf(“Child process has accessed the shared resources.\n”);

buf.sem_num = 0;

buf.sem_op = 1;

buf.sem_ = 0;

if(semop(semid, &buf, 1) == -1) {

perror(“Fled to semop”);

exit(EXIT_FLURE);

}

exit(EXIT_SUCCESS);

} else {

//父进程等待子进程执行完毕后释放信号灯

buf.sem_num = 0;

buf.sem_op = -1;

buf.sem_ = 0;

if(semop(semid, &buf, 1) == -1) {

perror(“Fled to semop”);

exit(EXIT_FLURE);

}

wt(NULL);

printf(“Parent process has released the shared resources.\n”);

}

return 0;

}

“`

三、

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