一 Posex信号量sem
#include <semaphore.h>
sem_t 信号量的类型
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
1)pshared==0 用于同一多线程的同步;
2)若pshared>0 用于多个进程间的同步,此时sem必须放在共享内存中。
最后,value 是信号量的初值。
int sem_wait(sem_t *sem);
测试所指定信号量的值,它的操作是原子的。
sem<=0 将sem-1 进程\线程进入休眠等待状态,即被唤起返回
sem>0 将sem-1 进程获取到1个资源返回
int sem_post(sem_t *sem);
把指定的信号量sem的值加1;
呼醒正在等待该信号量的任意线程(如果存在,即sem<=0)。
共享内存api
建立一块共享空间:
int shmget(key,size,flag)
以key作为标志,设置一块size大小的共享存储,而flag是此存储的访问权限;
进程对共享存储的映射:
void* shmat(shmid,void *add,flag)
shmid为shmget建立的共享存储区块标志,add指定进程使用哪个地址映射到共享存储的地址(设置为0表示由内核帮助设置)。
返回一个进程用于映射共享存储的首地址,通过该地址即可完成对共享存储的操作。
二 sem实现进程的p-v操作
sem实现多个线程的互斥,只需在进程空间定义好sem_t变量即可,因为各个线程是共享该sem_t变量。同理,如果sem要实现进程间的互斥,这个sem_t的变量就要在共享存储中定义,因为,两个进程对sem_t的操作必须是同一个地址空间的变量,才能实现信息同步,从而达到互斥的目的。而进程间的数据共享,用共享存储即可。
三 代码实现生产者-消费者
#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<pthread.h> #include<semaphore.h> #include<sys/shm.h> int main() { int shmid; sem_t *sem_product,*sem_consume;//分别为生产信号量和消费信号量 //在共享存储中创建两sem_t的信号量 if(shmid = shmget(IPC_PRIVATE,sizeof(sem_t)*2,0600)) perror("shmget error:"); if((sem_product = shmat(shmid,0,0600))) perror("shmat error:"); sem_consume = &sem_product[1]; //设置这两个信号量的初始化 if(sem_init(sem_consume,1,0)) perror("sem_init error:"); if(sem_init(sem_product,1,0)) perror("sem_init error:"); pid_t cpid; cpid = fork(); printf("@fter fork\n"); if(cpid == -1){ perror("fork error"); exit(0); } if(cpid == 0) { printf("@child\n"); while(1){ sem_wait(sem_product); sleep(1); printf("pid:%d product...\n",getpid()); sem_post(sem_consume); } } else{ printf("@parent\n"); while(1) { sem_post(sem_product); sem_wait(sem_consume); printf("pid:%d consume...\n",getpid()); } } }:
运行结果:
root@cloud2:~/slp/mylinuxcprogram# ./sem.out
shmget error:: Success
shmat error:: Success
@fter fork
@parent
@fter fork
@child
pid:25957 product...
pid:25956 consume...
pid:25957 product...
pid:25956 consume...
...