原理

信号量通信机制主要实现进程间同步，信号量值用来标识系统可用资源的个数。
实际应用中，两个进程间通信可能会使用多个信号量，因此Linux在管理时以信号量集合的概念来管理。
通常所说的创建一个信号量实际上是创建了一个信号量的集合。整个信号量集合由以下部分组成：

  • 信号量集合数据结构：在此结构中定义了整个信号量集合的基本属性，如访问权限。
  • 信号量：信号量集合使用指针指向一个由数组组成的信号量单元，在此信号量单元中存储了创建时申请的信号量。

数据结构和共用体

semid_ds

信号量集合数据结构。一般不直接调用，而是作为[[semctl()|semctl]]的第四个参数semun的成员出现。

  1. /*位于/usr/include/linux*/
  2. struct semid_ds {
  3.     struct ipc_perm    sem_perm;        /* 权限 .. see ipc.h */
  4.     __kernel_time_t    sem_otime;        /* 最近semop时间 */
  5.     __kernel_time_t    sem_ctime;        /*最近 修改时间*/
  6.     struct sem    *sem_base;        /* 队列第一个信号量 */
  7.     struct sem_queue *sem_pending;        /* 阻塞信号量 */
  8.     struct sem_queue **sem_pending_last;    /* 最后一个阻塞信号量*/
  9.     struct sem_undo    *undo;    /* undo队列 */
  10.     unsigned short    sem_nsems; /* no. of semaphores in array */
  11. };

sem

每个信号量的数据结构

  1. /*位置不明。。*/
  2. struct sem{
  3.        int semval; /*信号量的值*/
  4.        int sempid; /*最近一个操作的进程号PID*/
  5. };

sembuf

被[[semop（）|semop]]用到

  1. struct sembuf{
  2.         unsigned short sem_num;  /* 信号量标号 */
  3.         short          sem_op;   /* 信号量操作（加减） */
  4.         short          sem_flg;  /* 操作标识 */
  5. };

semun

这个是个union类型。注意它包含了几个不同类型的成员，具体用到哪个依据[[semctl()|semctl]]第三个参数的不同而不同。

  1. union semun {
  2.         int              val;    /* SETVAL的值 */
  3.         struct semid_ds *buf;    /* IPC_STAT, IPC_SET的缓冲 */
  4.         unsigned short  *array;  /* GETALL, SETALL的数组 */
  5.         struct seminfo  *__buf;  /* IPC_INFO的缓冲(Linux-specific) */
  6. };