使用 UNIX System V IPC 机制共享应用程序数据( 四 ) _云知道

清单 5. 使用信号量来保护关键部分
#include
#include
#include
#include/* For strerror(3c) */
#include /* For errno */
#include /* rand(3c) */
#include
int main (int argc, char **argv) {
key_t ipckey;
int semid;
struct sembuf sem[2]; /* sembuf defined in sys/sem.h */
/* Generate the ipc key */
ipckey = ftok("/tmp/foo", 42);
/* Set up the semaphore set. 4 == READ, 2 == ALTER */
semid = semget(ipckey, 1, 0666 | IPC_CREAT);
if (semid < 0) {
printf("Error - %sn", strerror(errno));
_exit(1);
}
/* These never change so leave them outside the loop */
sem[0].sem_num = 0;
sem[1].sem_num = 0;
sem[0].sem_flg = SEM_UNDO; /* Release semaphore on exit */
sem[1].sem_flg = SEM_UNDO; /* Release semaphore on exit */
while(1) { /* loop forever */
printf("[%s] Waiting for the semaphore to be releasedn", argv[1]);
/* Set up two semaphore operations */
sem[0].sem_op = 0; /* Wait for zero */
sem[1].sem_op = 1; /* Add 1 to lock it*/
semop(semid, sem, 2);
printf("[%s] I have the semaphoren", argv[1]);
sleep(rand() % 3); /* Critical section, sleep for 0-2 seconds */
sem[0].sem_op = -1; /* Decrement to unlock */
semop(semid, sem, 1);
printf("[%s] Released semaphoren", argv[1]);
sleep(rand() % 3); /* Sleep 0-2 seconds */
}
}
清单 5 的开头与消息队列示例的开头相同。其中 msgget 在第二个参数中指定消息队列的大小，semget 指定信号量集（Semaphore Set）的大小。信号量集是一组共享一个公共 IPC 实例的信号量。该集合中的信号量数量无法更改。如果已经创建了信号量集，则 semget 的第二个参数实际上被忽略。如果 semget 返回一个指示失败的负整数，则打印原因，并退出程序。
在主 while 循环之前，对 sem_num 和 sem_flg 进行了初始化，因为它们在整个示例中保持一致。此外还指定了 SEM_UNDO，以便在信号量拥有者未能释放该信号量就已退出的情况下，不会锁定所有其他应用程序。
该循环中还打印了一个状态消息，以指示应用程序已开始等待信号量。此输出附带第一个命令行参数作为前缀，以将它与其他实例区分开来。在进入关键部分之前，应用程序锁定了信号量。此示例中指定了两个信号量指令。第一个为 0，意味着应用程序将等待，直至信号量值恢复为 0 。第二个为 1，意味着在信号量恢复为零之后，将向该信号量加 1 。应用程序调用 semop 以运行指令，并向其传递信号量 ID、数据结构的地址和要使用的 sembuf 指令数量。
在 semop 返回以后，应用程序知道它已经锁定了信号量，并打印一个消息以指示这一点。然后关键部分将会运行，在此例中是随机地暂停几秒。最后，使用 semop 值 -1 来运行单个 sembuf 命令，从而释放信号量，这实际上是从信号量减去 1，并将其值恢复为 0 。随后打印更多的调试输出，应用程序随机暂停，然后继续执行。清单 6 显示了此应用程序的两个实例的输出。
清单 6. 两个使用信号量来保护关键部分的程序
sunbox$ ./sem_example a & ./sem_example b &
[a] Waiting for the semaphore to be released
[a] I have the semaphore
[b] Waiting for the semaphore to be released
[a] Released semaphore
[b] I have the semaphore
[a] Waiting for the semaphore to be released
[b] Released semaphore
[a] I have the semaphore
[a] Released semaphore
[a] Waiting for the semaphore to be released
[a] I have the semaphore
清单 6 显示了运行的示例的两个实例，这两个实例分别具有名称 a 和 b 。首先，a 获得信号量，在 a 拥有该信号量的同时，b 尝试获得一个锁。一旦释放了信号量，b 即获得锁。现在情况颠倒过来，变为等待 b 完成。最后，a 在信号量被释放后再次获得该信号量，因为 b 没有等待。

使用 UNIX System V IPC 机制共享应用程序数据( 四 )

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