Posix 信号量

http://blog.csdn.net/sicofield/article/details/10897091

1.引言

       信号量是包含一个非负整型变量，并且带有两个原子操作wait 和signal。wait 还可以被称为down、P 或lock，signal 还可以被称为up、V、unlock 或post。在Uinx的API中用的是wait和post。

       如果信号量的非负整形变量S大于零，wait就将其减1，如果S 等于0，wait 就将调用线程阻塞。对于signal 操作，如果有线程在信号量上阻塞(此时S 等于0)，signal就会解除对某个等待线程的阻塞，使其从wait 中返回，如果没有线程阻塞在信号量上，signal 就将S加1。

       由此可见，S 可以被理解为一种资源的数量，信号量即是通过控制这种资源的分配来实现互斥和同步的。如果把S 设为1，信号量即可实现互斥量的功能。如果S 的值大于1，那么信号量即可使多个线程并发运行。另外，信号量不仅允许使用者申请和释放资源，而且还允许使用者创造资源，这就赋予了信号量实现同步的功能。可见，信号量的功能要比互斥量丰富许多。

       POSIX信号量是一个sem_t 类型的变量，但POSIX 有两种信号量的实现机制：无名信号量和命名信号量。无名信号量可以用在共享内存的情况下，比如实现进程中各个线程之间的互斥和同步。命名信号量通常用于不共享内存的情况下，比如不共享内存的进程之间。

Posix信号量调用函数

 

 

2.POSIX 无名信号量 

   在使用信号量之前，必须对其进行初始化。sem_init 函数初始化指定的信号量： 

#include <semaphore.h>  
int sem_init(sem_t *sem, int pshared,unsigned value);  
//成功返回0，出错返回错误号

   参数value 为信号量的初始值。参数pshared用于说明信号量的共享范围，如果pshared 为0，那么该信号量只能由初始化这个信号量的进程中的线程使用，如果pshared 非零，任何可以访问到这个信号量的进程都可以使用这个信号量。

   函数sem_destroy 销毁一个指定的信号量，它的形式为： 

#include <semaphore.h>  
int sem_destroy(sem_t *sem);  
//成功返回0，出错返回错误号

       信号量的操作函数为sem_post、sem_wait、sem_trywait:  

#include <semaphore.h>
int sem_post(sem_t *sem);
int sem_wait(sem_t *sem);
int sem_trywait(sem_t *sem);
//成功返回0，出错返回错误号
//sem_trywait函数试图获取信号量，但是如果获取不了，并不阻塞线程，与//pthread_mutex_trylock类似

   这些函数同样可以使用与命名信号量！

 

3.POSIX 命名信号量

   之所以称为命名信号量，是因为它有一个名字、一个用户ID、一个组ID和权限，这些是提供给不共享内存的那些进程使用命名信号量的接口。命名信号量的名字是一个遵守路径名构造规则的字符串。

   sem_open函数用于创建或打开一个命名信号量： 

#include <semaphore.h>  
sem_t *sem_open(const char *name, intoflag);

   参数 name 是一个标识信号量的字符串。参数oflag 用来确定是创建信号量还是连接已有信号量。如果设置了oflag 的O_CREAT 比特位，则会创建一个新的信号量。

   sem_close函数用于关闭命名信号量： 

#include <semaphore.h>
int sem_close(sem_t *sem);
//成功返回0，出错返回错误编号

   单个程序可以用sem_close函数关闭命名信号量，但是这样做并不能将信号量从系统中删除，因为命名信号量在单个程序的执行之外是具有持久性的。当进程调用_exit、exit、exec 或从main 返回时，进程打开的命名信号量同样会被关闭。

   sem_unlink函数用于在所有进程关闭了命名信号量之后，将信号量从系统中删除。它的形式为：

#include <semaphore.h>
int sem_unlink(const char *name);
//成功返回0，出错返回-1