Linux下使用C语言的信号灯实现进程同步的方法 (linux c 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、
