s7706配置vlan:信号量的操作——semop函数

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/05/02 01:43:35
    函数:int semop(int id , struct sembuf array[], nops);     信号量    优点:比文件锁有优势,效率不是高那么一点,起码不用打开文件关闭文件这些耗时间的工作。    缺点:一旦锁定,若在解锁之前出现程序崩溃等segment fault问题,将直接导致锁定的信号量无法恢复,形成永久占用。文件锁则没有这个问题,进程的退出将导致文件描述符关闭,在该描述符上进行的锁定操作就自行解除了。     办法解决:在加锁的时候会有一个UNDO的设置,也就是在调用semop的时候指定操作结构体当中可以放置一个UNDO参数,     通常都是这样去调用的:
        semop(iSemID, &stLocksem, 1);


    其中stLocksem就是定义的一个操作结构体,原型为:
        struct sembuf{
            unsighed  short  sem_num;
            short            sem_op;
            short            sem_flg;
        };
        一般定义为:
        struct sembuf stLocksem={0, -1, SEM_UNDO} , stUnlocksem={0, 1, SEM_UNDO};
     这样的UNDO选项会让内核记录一个与调用进程相关的UNDO记录,如果该进程崩溃,则根据这个进程的UNDO记录自动恢复相应信号量的计数值。     不过有个问题:
    对于SEM_UNDO来说,内核记录的信息是跟进程相关的。一个进程在lock的时候设置一个UNDO,那么对应该进程的UNDO计数就多一个,unlock的时候
    设置一个UNDO,那么计数就减一个。对于临界区互斥的应用而言,lock和unlock都是在一个进程当中完成,于是UNDO可以切实发挥作用。
    然而,如果是一个进程lock,而另一个进程unlock,那么使用UNDO就不起作用了,而且由于都是单边操作,导致UNDO计数对单一进程而言,
    只朝一个方向发展,最后必定是超过内核限制值,这时会出现ERANGE的错误。

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    信号量的值与相应资源的使用情况有关,当它的值大于 0 时,表示当前可用的资源数的数量;当它的值小于0 时,其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。信号量的值仅能由 PV 操作来改变。
     在 Linux 下,PV操作通过调用semop函数来实现。该函数定义在头文件 sys/sem.h中,原型如下:     int semop(int  semid,struct sembuf *sops,size_t nsops);     函数的参数semid 为信号量集的标识符;参数 sops 指向进行操作的结构体数组的首地址;参数 nsops指出将要进行操作的信号的个数。semop 函数调用成功返回 0,失败返回 -1。     semop的第二个参数 sops 指向的结构体数组中,每个 sembuf结构体对应一个特定信号的操作。因此对信号量进行操作必须熟悉该数据结构,该结构定义在 linux/sem.h,如下所示:     struct sembuf{        unsigned short  sem_num;     //信号在信号集中的索引,0代表第一个信号,1代表第二个信号          short          sem_op;     //操作类型        short          sem_flg;   //操作标志    };    下面详细介绍一下 sembuf的几个参数:--------------------------------------------------------------------------------------------------
  • sem_op 参数
                 sem_op > 0        信号加上 sem_op的值,表示进程释放控制的资源;
                 sem_op = 0        如果没有设置 IPC_NOWAIT,则调用进程进入睡眠状态,直到信号                                  量的值为0;否则进程不回睡眠,直接返回EAGAIN
                 sem_op < 0        信号加上 sem_op的值。若没有设置 IPC_NOWAIT ,则调用进程阻                                  塞,直到资源可用;否则进程直接返回EAGAIN
  • sem_flg 参数
        该参数可设置为IPC_NOWAIT 或 SEM_UNDO 两种状态。只有将 sem_flg指定为 SEM_UNDO 标志后,semadj(所指定信号量针对调用进程的调整值)才会更新。  此外,如果此操作指定SEM_UNDO,系统更新过程中会撤消此信号灯的计数(semadj)。此操作可以随时进行---它永远不会强制等待的过程。调用进程必须有改变信号量集的权限。       sem_flg公认的标志是 IPC_NOWAIT 和 SEM_UNDO。如果操作指定SEM_UNDO,它将会自动撤消该进程终止时。      在标准操作程序中的操作是在数组的顺序执行、原子的,那就是,该操作要么作为一个完整的单元,要么不。如果不是所有操作都可以立即执行的系统调用的行为取决于在个人sem_flg领域的IPC_NOWAIT标志的存在。
 -------------------------------------------------------------------------------------------------          对信号量最基本的操作就是进行PV操作,而System V信号量正是通过 semop 函数和sembuf 结构体的数据结构来进行PV操作的。       当 sembuf 的第二个数据结构 sem_op设置为负数时,是对它进行P操作,即减1操作;当设置为正数时,就是进行V操作,即加1操作。            下面举一个对一个信号量集中的某个信号进行 PV 操作的函数实现:               //P操作函数       int  sem_p( int semid, intindex )                     struct sembuf  buf  ={ 0, -1, IPC_NOWAIT};                               if ( index< 0 )                                          perror ( "index of arraycannot equals a minus value!\n" );                            return -1;                             buf.sem_num = index;                if ( semop( semid, &buf, 1) == -1)                                         perroe ( " a wrong operation to semaphoreoccurred!\n" );                           return  -1;                              return 0;       }
       //V操作函数       int  sem_p( int semid, intindex )                     struct sembuf  buf  ={ 0, 1, IPC_NOWAIT};                               if ( index< 0 )                                          perror ( "index of arraycannot equals a minus value!\n" );                            return -1;                             buf.sem_num = index;                if ( semop( semid, &buf, 1) == -1)                                         perroe ( " a wrong operation to semaphoreoccurred!\n" );                           return  -1;                              return 0;       }