linux進(jìn)程創(chuàng)建和通信.ppt

1、 Linux 進(jìn)程控制及進(jìn)程間通信 Email:SummaryLinux進(jìn)程創(chuàng)建、撤銷Linux進(jìn)程間的通信Linux進(jìn)程創(chuàng)建、撤銷Linux進(jìn)程控制包括的內(nèi)容：進(jìn)程創(chuàng)建、進(jìn)程撤銷進(jìn)程睡眠、進(jìn)程喚醒Linux進(jìn)程創(chuàng)建、撤銷Linux進(jìn)程的族親關(guān)系Linux進(jìn)程之間不是孤立存在的，它們之間有一定的族親關(guān)系。進(jìn)程1進(jìn)程2父進(jìn)程子進(jìn)程產(chǎn) 生Linux進(jìn)程創(chuàng)建子進(jìn)程1與子進(jìn)程2構(gòu)成兄弟進(jìn)程。（按照創(chuàng)建時(shí)間確定，先者為兄，后者為弟）； 父進(jìn)程子進(jìn)程1子進(jìn)程2Linux進(jìn)程創(chuàng)建Linux系統(tǒng)的進(jìn)程樹(shù)init進(jìn)程A進(jìn)程B進(jìn)程C進(jìn)程D進(jìn)程E進(jìn)程F系統(tǒng)加電啟動(dòng)后，系統(tǒng)中只有一個(gè)進(jìn)程初始化進(jìn)程，又稱init進(jìn)程（

2、對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體init_task)。Init進(jìn)程是所有進(jìn)程的祖先進(jìn)程，它的進(jìn)程pid=1Linux進(jìn)程創(chuàng)建Linux進(jìn)程的創(chuàng)建在linux中除了init進(jìn)程是由系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建的外，其他所有進(jìn)程都是由當(dāng)前進(jìn)程使用系統(tǒng)調(diào)用fork()創(chuàng)建的。進(jìn)程創(chuàng)建后父子進(jìn)程在系統(tǒng)中并發(fā)執(zhí)行。Linux進(jìn)程創(chuàng)建的重要特點(diǎn)：Linux對(duì)子進(jìn)程繼承父進(jìn)程的虛擬存儲(chǔ)空間有獨(dú)特的處理方法：它把所謂的繼承當(dāng)作共享來(lái)處理 。所謂共享指子進(jìn)程在創(chuàng)建時(shí)并不建立虛擬內(nèi)存空間，而是子進(jìn)程與父進(jìn)程共享父進(jìn)程的虛擬內(nèi)存空間。即：子進(jìn)程在創(chuàng)建后共享父進(jìn)程的虛存空間，所以子進(jìn)程在剛創(chuàng)建時(shí)使用的是父進(jìn)程的代碼段、數(shù)據(jù)段。即子進(jìn)程在創(chuàng)建后執(zhí)行的時(shí)

3、父進(jìn)程的程序代碼。Linux進(jìn)程創(chuàng)建”寫時(shí)拷貝“技術(shù)子進(jìn)程在何時(shí)如何建立自己的虛擬內(nèi)存空間？只有在兩個(gè)進(jìn)程中某個(gè)進(jìn)程要向虛擬內(nèi)存寫入時(shí)，才建立子進(jìn)程自己的虛擬內(nèi)存空間，并把原來(lái)虛擬內(nèi)存空間的內(nèi)容拷貝到新建立的虛擬內(nèi)存區(qū)域中，然后在新建的虛擬內(nèi)存空間寫入信息.Linux進(jìn)程創(chuàng)建Fork()系統(tǒng)調(diào)用父進(jìn)程創(chuàng)建子進(jìn)程是通過(guò) fork()系統(tǒng)調(diào)用完成的。此時(shí)一個(gè)進(jìn)程“分裂”成兩個(gè)進(jìn)程：一個(gè)是原來(lái)的進(jìn)程，一個(gè)是新創(chuàng)建的進(jìn)程。通過(guò)fork()返回值區(qū)分父子進(jìn)程：對(duì)父進(jìn)程而言，返回的是子進(jìn)程的PID對(duì)子進(jìn)程而言，返回的是0Linux進(jìn)程創(chuàng)建在語(yǔ)句val=fork()之前，只有一個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行這段代碼，但在這條

4、語(yǔ)句之后，就變成兩個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行了，這兩個(gè)進(jìn)程的代碼部分完全相同。兩個(gè)進(jìn)程中，原先就存在的那個(gè)被稱作“父進(jìn)程”，新出現(xiàn)的那個(gè)被稱作“子進(jìn)程”。父子進(jìn)程的區(qū)別除了進(jìn)程標(biāo)志符（process ID）不同外，變量pid的值也不相同，pid存放的是fork的返回值。fork調(diào)用的一個(gè)奇妙之處就是它僅僅被調(diào)用一次，卻能夠返回兩次，它可能有三種不同的返回值：在父進(jìn)程中，fork返回新創(chuàng)建子進(jìn)程的進(jìn)程ID；在子進(jìn)程中，fork返回0；如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，fork返回一個(gè)負(fù)值；Linux進(jìn)程創(chuàng)建舉例：#include#includemain() pid_t val; printf(PID before fork():

5、%dn,(int)getpid(); if(val=fork()printf(parent process PID:%dn,(int)getpid(); elseprintf(child process PID:%dn,(int)getpid();執(zhí)行結(jié)果PID before fork():490parent process PID:490child process PID:491Linux子進(jìn)程的執(zhí)行子進(jìn)程的執(zhí)行創(chuàng)建進(jìn)程的目的是需要該進(jìn)程完成一定的任務(wù)，執(zhí)行它的程序代碼。Linux中，使程序執(zhí)行的唯一方法是使用系統(tǒng)調(diào)用exec()Exec（）函數(shù)族#include int execl(con

6、st char *path, const char *arg, .);int execlp(const char *file, const char *arg, .); int execle(const char *path, const char *arg, ., char *const envp);int execv(const char *path, char *const argv); int execvp(const char *file, char *const argv);int execve(const char *path, char *const argv, char *c

7、onst envp); Linux進(jìn)程創(chuàng)建int execl(const char *path, const char *arg, .);Path指出了要執(zhí)行的程序的完整路徑Arg0表示要執(zhí)行的文件名或命令名Arg1.argn表示可執(zhí)行文件或命令需要的參數(shù)#includevoid main() if(fork() printf(“this is the parent process!n”); else execl(“/bin/ls”,”ls”,”-l”,0); return;舉例：Linux進(jìn)程終止和撤銷Linux進(jìn)程終止exit()終止的兩種情況：正常終止 ：完成本身任務(wù)而終止，調(diào)用exit

8、()或運(yùn)行到最后而終止被內(nèi)核強(qiáng)制終止：運(yùn)行中出現(xiàn)了致命錯(cuò)誤。終止的進(jìn)程占有部分系統(tǒng)資源，必須撤銷它們exit()往往會(huì)帶有參數(shù)，如exit(0)表示正常退出，非零表示不正常退出。終止的進(jìn)程狀態(tài)為TASK_ZOMBIE系統(tǒng)調(diào)用exit，它的作用是使進(jìn)程退出，但也僅僅限于將一個(gè)正常的進(jìn)程變成一個(gè)僵尸進(jìn)程，并不能將其完全銷毀僵尸進(jìn)程中保存著很多對(duì)程序員和系統(tǒng)管理員非常重要的信息，首先，這個(gè)進(jìn)程是怎么死亡的？是正常退出呢，還是出現(xiàn)了錯(cuò)誤，還是被其它進(jìn)程強(qiáng)迫退出的？其次，這個(gè)進(jìn)程占用的總系統(tǒng)CPU時(shí)間和總用戶CPU時(shí)間分別是多少？發(fā)生頁(yè)錯(cuò)誤的數(shù)目和收到信號(hào)的數(shù)目。這些信息都被存儲(chǔ)在僵尸進(jìn)程中，Linux

9、進(jìn)程終止和撤銷進(jìn)程的撤銷release()一個(gè)進(jìn)程終止后不能自己撤銷自己，而只能由他的父進(jìn)程或祖先進(jìn)程撤銷它。父進(jìn)程建立子進(jìn)程后，使用wait()系統(tǒng)調(diào)用等待子進(jìn)程終止，當(dāng)檢查到子進(jìn)程的狀態(tài)是僵死態(tài)時(shí)，撤銷子進(jìn)程，調(diào)用release()函數(shù)，釋放僵死進(jìn)程的描述符如果父進(jìn)程早子進(jìn)程終止，為了使子進(jìn)程不成為孤立進(jìn)程，內(nèi)核將這些子進(jìn)程賦予init進(jìn)程，使init進(jìn)程成為它們的父進(jìn)程，它們的撤銷也由init進(jìn)程完成。wait的函數(shù)原型是：#include #include pid_t wait(int *status) 進(jìn)程一旦調(diào)用了wait，就立即阻塞自己，由wait自動(dòng)分析是否當(dāng)前進(jìn)程的某個(gè)子進(jìn)程

10、已經(jīng)退出，如果讓它找到了這樣一個(gè)已經(jīng)變成僵尸的子進(jìn)程，wait就會(huì)收集這個(gè)子進(jìn)程的信息，并把它徹底銷毀后返回；如果沒(méi)有找到這樣一個(gè)子進(jìn)程，wait就會(huì)一直阻塞在這里，直到有一個(gè)出現(xiàn)為止。參數(shù)status用來(lái)保存被收集進(jìn)程退出時(shí)的一些狀態(tài)，它是一個(gè)指向int類型的指針。如果成功，wait會(huì)返回被收集的子進(jìn)程的進(jìn)程IDwaitpid：pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int options)系統(tǒng)調(diào)用waitpid和wait的作用是完全相同的，但waitpid多出了兩個(gè)可由用戶控制的參數(shù)pid和options，從而為我們編程提供了另一種更靈活的方式 。當(dāng)pid取

11、不同的值時(shí)，在這里有不同的意義。1.pid0時(shí)，只等待進(jìn)程ID等于pid的子進(jìn)程，不管其它已經(jīng)有多少子進(jìn)程運(yùn)行結(jié)束退出了，只要指定的子進(jìn)程還沒(méi)有結(jié)束，waitpid就會(huì)一直等下去。2.pid=-1時(shí)，等待任何一個(gè)子進(jìn)程退出，沒(méi)有任何限制，此時(shí)waitpid和wait的作用一模一樣。3.pid=0時(shí)，等待同一個(gè)進(jìn)程組中的任何子進(jìn)程，如果子進(jìn)程已經(jīng)加入了別的進(jìn)程組，waitpid不會(huì)對(duì)它做任何理睬。4.pid-1時(shí)，等待一個(gè)指定進(jìn)程組中的任何子進(jìn)程，這個(gè)進(jìn)程組的ID等于pid的絕對(duì)值。options參數(shù)目前在Linux中只支持WNOHANG和WUNTRACED兩個(gè)選項(xiàng)如果我們不想使用它們，也可以把

12、options設(shè)為0進(jìn)程通信進(jìn)程通信：進(jìn)程間信息交換。低級(jí)通信機(jī)制：信息量小，如pv操作。高級(jí)通信機(jī)制：信息量大。高級(jí)通信方式：消息通信機(jī)制（直接通信、信箱通信)共享內(nèi)存管道信號(hào)Linux進(jìn)程間通信在Linux系統(tǒng)中，以進(jìn)程為單位分配和管理資源。由于保護(hù)的緣故，一個(gè)進(jìn)程不能直接訪問(wèn)另一個(gè)進(jìn)程的資源，也就是說(shuō)，進(jìn)程之間互相封閉 信號(hào)：信號(hào)每次只能傳遞一個(gè)數(shù)據(jù)； linux管道：管道只能在兩個(gè)進(jìn)程間單向交換信息 ；IPC（Internal Process Communication）消息隊(duì)列 IPC共享內(nèi)存IPC信號(hào)量機(jī)制Linux進(jìn)程間通信管道機(jī)制管道機(jī)制 管道是Linux的一種最簡(jiǎn)單的通信機(jī)制

13、。管道的概念： 管道機(jī)制是一個(gè)數(shù)據(jù)的邏輯“通道” 。管道寫進(jìn)程讀進(jìn)程Linux把管道當(dāng)作是一種文件，采用文件管理的辦法管理管道。管道與文件的區(qū)別在于 ，管道不使用外存，而是使用內(nèi)存存放傳送的數(shù)據(jù)Linux進(jìn)程間通信管道機(jī)制管道特點(diǎn) 傳送方向固定的單向管道，一個(gè)管道的數(shù)據(jù)只能向一個(gè)方向傳送，并且管道一旦確定了其數(shù)據(jù)傳送方向后就不能再更改。數(shù)據(jù)在管道中以字符流的形態(tài)傳送的，即以字節(jié)為單位的順序數(shù)據(jù)（FIFO方式）管道分類有名管道無(wú)名管道區(qū)別無(wú)名管道只能在父子進(jìn)程之間通信，有名管道可以在任意進(jìn)程間通信無(wú)名管道沒(méi)有名字標(biāo)識(shí)，有名管道有名稱。Linux進(jìn)程間通信管道機(jī)制無(wú)名管道：無(wú)名管道的系統(tǒng)調(diào)用：#i

14、nclude int pipe(int pipe2)參數(shù)是2個(gè)元素的int型數(shù)組，pipe0是讀取管道的文件標(biāo)識(shí)符，pipe1是寫入管道的文件標(biāo)識(shí)符Linux進(jìn)程間通信管道機(jī)制用法： 用于親緣關(guān)系的進(jìn)程間的通信，主要用于父子進(jìn)程間的通信。*先建立管道再建立子進(jìn)程的順序若不然，先建立子進(jìn)程，再建立管道，管道只對(duì)建立它的進(jìn)程可見(jiàn)，對(duì)另一個(gè)進(jìn)程是看不見(jiàn)的，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)父子間的通信。確定管道通信的方向（單向通信）管道Pipe1Pipe0Linux進(jìn)程間通信管道機(jī)制舉例：在該例中，父進(jìn)程建立管道后創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程。子進(jìn)程的任務(wù)是把一組字符串信息寫入管道，父進(jìn)程在子進(jìn)程完成任務(wù)終止后，從管道中讀取信息并顯示

15、在顯示器上。 Linux進(jìn)程間通信管道機(jī)制有名管道 無(wú)名管道只能在父子進(jìn)程間通信，為了解決這個(gè)問(wèn)題，linux提供了有名管道。有名管道的系統(tǒng)調(diào)用#include Int mkfifo(const char *path,mode_t mode)參數(shù)說(shuō)明：Path:要使用的命名管道的路徑和名字Mode指明管道的訪問(wèn)權(quán)限返回值：成功返回值0；否則返回負(fù)數(shù)；Linux進(jìn)程間通信管道機(jī)制舉例例：有兩個(gè)程序，其中一個(gè)程序把一組信息寫入管道，另一個(gè)程序把管道中的信息讀出后顯示在屏幕上。uLinux進(jìn)程間通信IPC共享內(nèi)存共向內(nèi)存是進(jìn)程間通信速度最快的一種。思想：允許多個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)同一個(gè)內(nèi)存區(qū)域?qū)嵭羞M(jìn)程之間的數(shù)

16、據(jù)傳送多任務(wù)操作系統(tǒng)不允許用戶進(jìn)程直接訪問(wèn)物理內(nèi)存，即物理內(nèi)存對(duì)用戶進(jìn)程不可見(jiàn)。每個(gè)進(jìn)程只能看見(jiàn)自己的虛擬內(nèi)存空間Linux采用內(nèi)存映射技術(shù)把共享內(nèi)存區(qū)域映射到有關(guān)進(jìn)程的虛擬內(nèi)存空間，使他成為進(jìn)程虛擬內(nèi)存的一部分，從而進(jìn)程可以對(duì)這部分虛擬內(nèi)存區(qū)域進(jìn)行讀寫。進(jìn)程與共享內(nèi)存的結(jié)合;共享內(nèi)存映射到進(jìn)程虛擬區(qū)域的過(guò)程進(jìn)程與虛擬內(nèi)存的分離;當(dāng)使用共享內(nèi)存完成數(shù)據(jù)交換后需要釋放相關(guān)的虛擬內(nèi)存區(qū)域，即脫離與共享內(nèi)存的的聯(lián)系。Linux進(jìn)程間通信IPC共享內(nèi)存共享內(nèi)存區(qū)域進(jìn)程A進(jìn)程B0 x50000 x30000 x70000 x5000Linux進(jìn)程間通信IPC共享內(nèi)存共享內(nèi)存使用標(biāo)識(shí)號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí):共享內(nèi)存標(biāo)識(shí)

17、號(hào)shmid每個(gè)共享內(nèi)存區(qū)域由一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)記錄管理信息，稱為共享內(nèi)存描述符，稱為結(jié)構(gòu)體shmid_ds.Struct shmid_dsStruct ipc_perm shm_perm; /*訪問(wèn)權(quán)限*/Int shm_segsz;/*共享內(nèi)存大小（字節(jié)）*/Time_t shm_atime;/*最近一次結(jié)合時(shí)間*/Time_t shm_dtime;/*最近一次分離時(shí)間*/Time_t shm_ctime;/*最近一次修改時(shí)間*/Unsigned short shm_cpid;/*創(chuàng)建者pid*/Unsigned short shm_lpid;/*最后一次對(duì)共享內(nèi)存進(jìn)行操作的進(jìn)程的pid*/Sh

18、ort shm_nattch;/*當(dāng)前結(jié)合進(jìn)程的數(shù)量*/Unsigned short shm_npages;/*共享內(nèi)存使用的頁(yè)面數(shù)*/Unsigned long shm_pages;/*共享內(nèi)存頁(yè)表指針*/Struct vm_area_struct *attaches;/*供結(jié)合進(jìn)程使用的虛擬內(nèi)存描述符*/Linux進(jìn)程間通信IPC共享內(nèi)存Linux進(jìn)程間通信IPC共享內(nèi)存共享內(nèi)存的生成與控制共享內(nèi)存的創(chuàng)建shmflg與消息隊(duì)列的flag一樣函數(shù)返回共享內(nèi)存標(biāo)識(shí)符shmidInt shmget(key_t key,int size,int shmflg)Linux進(jìn)程間通信IPC對(duì)象管理的一

19、個(gè)重要特點(diǎn)是，系統(tǒng)使用一個(gè)鍵值和一個(gè)標(biāo)識(shí)號(hào)來(lái)識(shí)別每個(gè)IPC對(duì)象。鍵值和標(biāo)識(shí)號(hào)是唯一的，而且是一一對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)號(hào)是進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程中動(dòng)態(tài)產(chǎn)生的，進(jìn)程之間相互獨(dú)立，那么該標(biāo)識(shí)號(hào)對(duì)其它進(jìn)程不可見(jiàn)。無(wú)法完成進(jìn)程間的通信。Key作為一個(gè)靜態(tài)的識(shí)別值，它獨(dú)立于所有進(jìn)程，但對(duì)所有進(jìn)程可見(jiàn)。為什么使用兩種標(biāo)識(shí)方法：KeyLinux進(jìn)程間通信Key鍵值的生成：使用一個(gè)文件名和一個(gè)符號(hào)調(diào)用C函數(shù)ftok()生成。Pathname:一個(gè)已經(jīng)存在的路徑和文件名proj是任意一個(gè)符號(hào)Ket_t ftok(char *pathname,char proj)公有鍵值：ftok()生成的鍵值或用戶自己指定的鍵值私有鍵值：IPC_P

20、RIVATE，它是私有的，僅在進(jìn)程及子進(jìn)程中可見(jiàn)。Linux進(jìn)程間通信Msgflg參數(shù) 指定消息隊(duì)列的訪問(wèn)權(quán)限和操作模式0400 允許創(chuàng)建者讀0200 允許創(chuàng)建者寫0040 允許創(chuàng)建者同組用戶讀0020 允許創(chuàng)建者同組用戶寫0004 允許其它進(jìn)程讀0002 允許其它進(jìn)程寫Linux進(jìn)程間通信IPC共享內(nèi)存共享內(nèi)存的控制Cmd:IPC_STAT;獲取共享內(nèi)存的管理信息，把該共享內(nèi)存的描述符內(nèi)容復(fù)制到buf指向的結(jié)構(gòu)體IPC_SET:修改共享內(nèi)存描述符內(nèi)容IPC_RMID:刪除共享內(nèi)存Shmctl(int shmid,int cmd,struct shmid_ds *buf)Linux進(jìn)程間通信I

21、PC共享內(nèi)存與共享內(nèi)存的結(jié)合Shmaddr：進(jìn)程指定的共享內(nèi)存在進(jìn)程虛存空間的起始地址，若參數(shù)為0，則由系統(tǒng)自動(dòng)分配Shmflg為SHM_RDONLY時(shí)只能對(duì)共享內(nèi)存進(jìn)行讀取操作，而不能寫入。為0時(shí)，可以讀取寫入。Int shmat(int shmid,char*shmaddr,int shmflg)Linux進(jìn)程間通信IPC共享內(nèi)存與共享內(nèi)存的分離Int shmdt(char*shmaddr)Shmaddr：進(jìn)出虛擬空間中共享內(nèi)存的首地址。執(zhí)行該函數(shù)將釋放進(jìn)程虛擬空間中共享內(nèi)存占用的區(qū)域，并修改shmid_ds中的相關(guān)項(xiàng)。 Linux進(jìn)程間通信IPC共享內(nèi)存舉例:#define KEY 12

22、34 /* 鍵 */#define SIZE 1024 /* 欲建立的共享內(nèi)存的大小 */int main()int shmid;char *shmaddr;struct shmid_ds buf;shmid = shmget(KEY,SIZE,IPC_CREAT|0600); /* 建立共享內(nèi)存 */if(shmid = -1)printf(create share memory failed: %s,strerror(errno);return 0;if(fork() = 0) /* 子進(jìn)程 */* 系統(tǒng)自動(dòng)選擇一個(gè)地址連接 */shmaddr = (char *)shmat(shmid,

23、NULL,0);if(shmaddr = (void *)-1)printf(connect to the share memory failed: %s,strerror(errno);return 0;strcpy(shmaddr,hello, this is child process!n);shmdt(shmaddr); /* detach共享內(nèi)存 */return 0;else /* 父進(jìn)程 */sleep(3); /* 等待子進(jìn)程執(zhí)行完畢 */shmctl(shmid,IPC_STAT,&buf); /* 取得共享內(nèi)存的相關(guān)信息 */printf( size of the shar

24、e memory: );printf(shm_segsz = %d bytes n,buf.shm_segsz);printf( process id of the creator: );printf(shm_cpid = %d n,buf.shm_cpid);printf( process id of the last operator: );printf(shm_lpid = %d n,buf.shm_lpid);/* 系統(tǒng)自動(dòng)選擇一個(gè)地址連接 */shmaddr = (char *)shmat(shmid,NULL,0);if(shmaddr = (void *)-1)printf(co

25、nnect the share memory failed: %s,strerror(errno);return 0;printf(print the content of the share memory: );printf(%s n,shmaddr);shmdt(shmaddr); /* detach共享內(nèi)存 */* 當(dāng)不再有任何其它進(jìn)程使用該共享內(nèi)存時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)銷毀它 */shmctl(shmid,IPC_RMID,NULL);wait(null); Linux信號(hào)量機(jī)制Linux的信號(hào)量機(jī)制有兩種：其本身設(shè)置的信號(hào)量機(jī)制引進(jìn)UNIX SYSTEM V的IPC中的信號(hào)量機(jī)制。它更完善、更

26、方便使用。它可以一次性地對(duì)多個(gè)信號(hào)量進(jìn)行PV操作。 本節(jié)介紹后者，其涉及到的函數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分別定義在Linux源文件的ipc/sem.c和include/linux/sem.hIPC信號(hào)量機(jī)制信號(hào)量系統(tǒng)中每個(gè)信號(hào)量對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)量結(jié)構(gòu)體sem，其定義如下：Struct semShort semval； /*信號(hào)量的值*/Unshort sempid; /*記錄對(duì)信號(hào)量最后一次實(shí)施操作進(jìn)程的PID*/（為了解決死鎖）IPC信號(hào)量機(jī)制在這方面做了改進(jìn)，它可以使用原語(yǔ)一次對(duì)多個(gè)信號(hào)量進(jìn)行操作。為此，引進(jìn)了信號(hào)量集合的概念：把進(jìn)程需要訪問(wèn)資源對(duì)應(yīng)的信號(hào)量組成一個(gè)信號(hào)量集合。IPC信號(hào)量機(jī)制信號(hào)量集合 信

27、號(hào)量數(shù)組：在IPC信號(hào)量機(jī)制中把多個(gè)信號(hào)量組成一個(gè)信號(hào)量集合，該集合由信號(hào)量結(jié)構(gòu)體sem組成，稱為信號(hào)量數(shù)組。 信號(hào)量集合描述符系統(tǒng)中的每個(gè)信號(hào)量集合用一個(gè)描述符描述其特征和記載其管理信息 。Struct semid_dsStruct_ipc_perm sem_perm;/*對(duì)信號(hào)量集合的訪問(wèn)權(quán)限*/Time_t sem_otime;/*最后操作信號(hào)量集的時(shí)間*/Time_t sem_ctime;/*最后修改信號(hào)量集的時(shí)間*/Struct sem *sem_base;/*指向信號(hào)量數(shù)組*/Struct sem_queue *sem_pending;/*指向等待隊(duì)列頭*/Struct sem_q

28、ueue *sem_pending_last;/* 指向等待隊(duì)列尾*/Struct sem_undo *undo;/*/Unshort sem_nsems;/*信號(hào)量集合中信號(hào)量的數(shù)目*/IPC信號(hào)量機(jī)制IPC對(duì)系統(tǒng)中的所有信號(hào)量集合進(jìn)行集中管理，把所有的信號(hào)量集合描述符組織在一個(gè)semary數(shù)組中，其定義如下：Static struct semid_ds *smearySEMMNI;其中SEMMNI是系統(tǒng)中可以設(shè)置的信號(hào)量集合的最大數(shù)目 IPC信號(hào)量機(jī)制信號(hào)量集合的創(chuàng)建Int semget（key_t key, int nsems, int semflg）參數(shù)說(shuō)明：Key：要?jiǎng)?chuàng)建或要獲取的信

29、號(hào)量集合的標(biāo)志鍵值（與前同） 。Nsems：指出要?jiǎng)?chuàng)建的信號(hào)量集合中包含的信號(hào)量的個(gè)數(shù)。Semflgs：操作標(biāo)志；指定了信號(hào)量集合的訪問(wèn)權(quán)限和操作模式（與前同）。 返回值：該系統(tǒng)調(diào)用正常則返回值為信號(hào)量集合的標(biāo)識(shí)號(hào)，出錯(cuò)則返回負(fù)數(shù)。IPC信號(hào)量機(jī)制信號(hào)量PV操作IPC中沒(méi)有對(duì)信號(hào)量分別設(shè)置P和V操作原語(yǔ)，而是統(tǒng)一由具有原語(yǔ)性質(zhì)的系統(tǒng)調(diào)用semop（）實(shí)現(xiàn)的，通常稱其為信號(hào)量操作函數(shù)。其定義如下：Int semop（int semid，struct sembuf *sops, unsigned nsops）; 參數(shù)說(shuō)明：Semid：實(shí)施pv操作的信號(hào)量集合的標(biāo)識(shí)號(hào)Nsops：本次實(shí)施操作的信號(hào)量

30、的個(gè)數(shù)Sops：指向一個(gè)信號(hào)量操作數(shù)組。因?yàn)槊看螌?duì)信號(hào)量集合中實(shí)施操作的信號(hào)量個(gè)數(shù)不同，不同信號(hào)量實(shí)施的操作不同，所以必須指明本次操作是對(duì)哪些信號(hào)量，實(shí)施哪些操作。該數(shù)組的元素個(gè)數(shù)就是Nsops。IPC信號(hào)量機(jī)制Sops中的每個(gè)元素是一個(gè)sembuf結(jié)構(gòu)體：Struct sembufUshort sem_num; /*指出信號(hào)量在信號(hào)量數(shù)組中的下標(biāo)*/Short sem_op;/*指出操作的種類*/Short sem_flg;/*指出操作的標(biāo)志: 通常取值0；若為IPC_NOWAIT，則即使出現(xiàn)需要進(jìn)程阻塞的情況，也不阻塞，而是繼續(xù)運(yùn)行。*/Sem_op的值決定操作的類型：0：表示進(jìn)程釋放資源，則實(shí)施V操作，把semval的值加上sem_op以上兩種情況下:若對(duì)信號(hào)量集實(shí)施操作后，所有信號(hào)量的值semval均0，則函數(shù)返回0，表示進(jìn)程所需的多個(gè)資源都可用，此時(shí)進(jìn)程可以繼續(xù)運(yùn)行；否則，只要有一個(gè)semval0，則表示進(jìn)程需要的這種資源不可用，進(jìn)程阻塞。=0。此時(shí)若semval也是0，則函數(shù)返回，調(diào)用semop的進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行；若semval非0，則進(jìn)程被阻塞。IPC信號(hào)量機(jī)制信號(hào)量操作等待隊(duì)列 進(jìn)程執(zhí)行信號(hào)