linux网络编程之System V 信号量（二）

一、我们在前面讲进程间通信的时候提到过进程互斥的概念，下面写个程序来模拟一下，程序流程如下图：

即父进程打印字 符O，子进程打印字符X，每次打印一个字符后要sleep 一下，这里要演示的效果是，在打印程序的边界有PV操作，故每个进 程中间sleep 的时间即使时间片轮转到另一进程，由于资源不可用也不会穿插输出其他字符，也就是说O或者X字符都会是成 对出现的，如OOXXOOOOXXXXXXOO....

程序如下：

#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<errno.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<sys/sem.h>
#include<sys/wait.h>
    
#define ERR_EXIT(m) 
    do { 
        perror(m); 
        exit(EXIT_FAILURE); 
    } while(0)
    
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 semid;
/* pv操作之间的临界区，导致打印的字符一定是成对出现的 */
void print(char op_char)
{
    int pause_time;
    srand(getpid());
    int i;
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        sem_p(semid);
        printf("%c", op_char);
        fflush(stdout);
        pause_time = rand() % 3;
        sleep(pause_time);
        printf("%c", op_char);
        fflush(stdout);
        sem_v(semid);
        pause_time = rand() % 2;
        sleep(pause_time);
    }
    
}
    
int main(void)
{
    
    semid = sem_create(IPC_PRIVATE);
    sem_setval(semid, 1);
    pid_t pid;
    pid = fork();
    if (pid == -1)
        ERR_EXIT("fork");
    
    if (pid > 0)
    {
    
        print('o');
        wait(NULL);
        sem_d(semid);
    
    }
    
    else
    {
    
        print('x');
    
    }
    return 0;
}

sem_create 等函数参考工具集。在调用semget 时指定key = IPC_PRIVATE，表示创建的是私有的信号集，但具 有亲缘关系的进程是可见的，比如父子进程。输出如下：

simba@ubuntu:~/Documents/code/linux_programming/UNP/system_v$ ./print

ooxxooxxooxxooxxooooooxxooxxooxxooxxxxxx

可以看到输出都是成对出现的字符。

分析一下：semval = 1，假设父进程先被调度执行，父进程先P了一下，此时 semval = 0，子进程在父进程睡眠时间被调度的时候尝试P，semval = -1，然后子进程阻塞了，父进程打印完V了一下，semval = 0，唤醒子进程，子进程的P操作返回，打印字符睡眠后V了一 下，semval = 1。当然在子进程睡眠的时候父进程可能也在尝试P，故就一直循环往复下去。

（编辑：佛山站长网）

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