标签：Linux中信号量互斥控制详解 (linux 信号量互斥控制)

介绍 Linux操作系统中，信号量是用于进程或线程之间通信和互斥控制的一种机制。信号量可用于协调多个进程或线程之间的访问。在多个进程或线程之间，通过使用信号量机制，可以确保只有一个进程或线程可以访问共享资源。 信号量分为两种：二元信号量和计数信号量。其中，二元信号量只能取0或1两个值，适合用于互斥控制；计数信号量可以取任何非负整数，适合用于进程或线程之间通信。 本文将详细介绍Linux中信号量的使用方法以及在实践中如何使用信号量实现互斥控制。 一、信号量API 在Linux中，信号量的API有三个函数，分别是semget、semop和semctl。 1.1 semget semget函数用于创建一个新的信号量或获取一个已存在的信号量。 基本的函数格式如下： “` #include #include #include int semget(key_t key, int nsems, int sem); “` 其中，key是信号量标识符，在创建或获取时需要指定一个唯一的标识符。nsems指定需要创建或获取的信号量数量，sem参数则是控制信号量的标志，通常使用IPC_CREAT标志创建一个新的信号量。 1.2 semop semop函数用于对信号量进行P操作和V操作。 基本的函数格式如下： “` #include #include #include int semop(int semid, struct sembuf *sops, size_t nsops); “` 其中，semid是信号量的标识符，sops是一个指向sembuf结构数组的指针，每一个sembuf结构体表示要进行的操作（P或V）以及操作的信号量编号和操作数量。 1.3 semctl semctl函数用于控制信号量的各种属性。 基本的函数格式如下： “` #include #include #include int semctl(int semid, int semnum, int cmd, …); “` 其中，semid是信号量的标识符，semnum是信号量的序号，cmd是要执行的操作码，后面的可选参数依赖于cmd的不同。 二、信号量的实际应用 信号量在操作系统中被广泛应用于进程或线程之间的通信和互斥控制，下面将详细介绍信号量在互斥控制中的应用。 2.1 互斥控制 在多进程或多线程程序中，为了确保在某个资源被使用时只有一个进程或线程能够访问该资源，需要使用信号量机制来实现互斥控制。 例如，假设在一个多进程程序中多个进程需要同时访问一个共享资源，为了避免多个进程同时访问该资源而引发的冲突，需要使用信号量来进行互斥控制。 以下是使用信号量控制互斥访问共享资源的示例程序： “` #include #include #include #include #include #define SEM_KEY 39999 int semid; int init_sem(int sem_key) { union semun arg; int semid = semget(sem_key, 1, IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0666); if(semid == -1){ semid = semget(sem_key, 1, 0666); if(semid == -1){ perror(“semget”); exit(1); } } arg.val = 1; semctl(semid, 0, SETVAL, arg); return semid; } void...