PV操作 文档

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, int index ) { struct sembuf buf = { 0, -1, IPC_NOWAIT}; if ( index < 0 ) { perror ( "index of array cannot equals a minus value!\n" ); return -1; } buf.sem_num = index; if ( semop ( semid, &buf;, 1) == -1) { perroe ( " a wrong operation to semaphore occurred!\n" ); return -1; } return 0; } //V操作函数 int sem_p( int semid, int index ) { struct sembuf buf = { 0, 1, IPC_NOWAIT}; if ( index < 0 ) { perror ( "index of array cannot equals a minus value!\n" ); return -1; } buf.sem_num = index; if ( semop ( semid, &buf;, 1) == -1) { perroe ( " a wrong operation to semaphore occurred!\n" ); return -1; } return 0; }