Linux程序设计入门Word格式.docx

1、int sem_getvalue（sem_t *sem）;sem_init创建一个信号灯,并初始化其值为value.pshared决定了信号量能否在几个进程 间共享.由于目前Linux还没有实现进程间共享信号灯,所以这个值只能够取0. sem_dest roy是用来删除信号灯的.sem_wait调用将阻塞进程,直到信号灯的值大于0.这个函数返回 的时候自动的将信号灯的值的件一.sem_post和sem_wait相反,是将信号灯的内容加一同 时发出信号唤醒等待的进程.sem_trywait和sem_wait相同,不过不阻塞的,当信号灯的值 为0的时候返回EAGAIN,表示以后重试.sem_get

2、value得到信号灯的值. 由于Linux不支持,我们没有办法用源程序解释了. 这几个函数的使用相当简单的.比如我们有一个程序要向一个系统打印机打印两页.我们 首先创建一个信号灯,并使其初始值为1,表示我们有一个资源可用.然后一个进程调用se m_wait由于这个时候信号灯的值为1,所以这个函数返回,打印机开始打印了,同时信号灯 的值为0 了. 如果第二个进程要打印,调用sem_wait时候,由于信号灯的值为0,资源不可 用,于是被阻塞了.当第一个进程打印完成以后,调用sem_post信号灯的值为1了,这个时候 系统通知第二个进程,于是第二个进程的sem_wait返回.第二个进程开始打印了.

3、不过我们可以使用线程来解决这个问题的.我们会在后面解释什么是线程的.编译包含上 面这几个函数的程序要加上 -lrt选贤,以连接librt.so库 2。System V信号量 为了解决上面哪个问题,我们也可以使用System V信号量.很幸运的 是Linux实现了System V信号量.这样我们就可以用实例来解释了. System V信号量的函 数主要有下面几个. sys/types.hsys/ipc.hsys/sem.hkey_t ftok（char *pathname,char proj）;int semget（key_t key,int nsems,int semflg）;int semc

4、tl（int semid,int semnum,int cmd,union semun arg）;int semop（int semid,struct sembuf *spos,int nspos）;struct sembuf short sem_num; /* 使用那一个信号 */ short sem_op; /* 进行什么操作 */ short sem_flg; /* 操作的标志 */ ;ftok函数是根据pathname和proj来创建一个关键字.semget创建一个信号量.成功时返回 信号的ID,key是一个关键字,可以是用ftok创建的也可以是IPC_PRIVATE表明由系统选用 一

5、个关键字. nsems表明我们创建的信号个数.semflg是创建的权限标志,和我们创建一个 文件的标志相同. semctl对信号量进行一系列的控制.semid是要操作的信号标志,semnum是信号的个数,cm d是操作的命令.经常用的两个值是:SETVAL（设置信号量的值）和IPC_RMID（删除信号灯）. arg是一个给cmd的参数. semop是对信号进行操作的函数.semid是信号标志,spos是一个操作数组表明要进行什么 操作,nspos表明数组的个数. 如果sem_op大于0,那么操作将sem_op加入到信号量的值中 ,并唤醒等待信号增加的进程. 如果为0,当信号量的值是0的时候,函

6、数返回,否则阻塞直 到信号量的值为0. 如果小于0,函数判断信号量的值加上这个负值.如果结果为0唤醒等待 信号量为0的进程,如果小与0函数阻塞.如果大于0,那么从信号量里面减去这个值并返回 . 下面我们一以一个实例来说明这几个函数的使用方法.这个程序用标准错误输出来代替我 们用的打印机. stdio.hunistd.hlimits.herrno.hstring.hstdlib.hsys/stat.hsys/wait.h#define PERMS S_IRUSR|S_IWUSR void init_semaphore_struct（struct sembuf *sem,int semnum, i

7、nt semop,int semflg） /* 初始话信号灯结构 */ sem-sem_num=semnum;sem_op=semop;sem_flg=semflg; int del_semaphore（int semid） /* 信号灯并不随程序的结束而被删除,如果我们没删除的话（将1改为0） 可以用ipcs命令查看到信号灯,用ipcrm可以删除信号灯的 */ #if 1 return semctl（semid,0,IPC_RMID）;#endif int main（int argc,char *argv） char bufferMAX_CANON,*c;int i,n;int semid,

8、semop_ret,status;pid_t childpid;struct sembuf semwait,semsignal;if（argc!=2）|（n=atoi（argv1）1） fprintf（stderr,Usage:%s numberna,argv0）;exit（1）;/* 使用IPC_PRIVATE 表示由系统选择一个关键字来创建 */ /* 创建以后信号灯的初始值为0 */ if（semid=semget（IPC_PRIVATE,1,PERMS）=-1） %d:Acess Semaphore Error:%sna, getpid（）,strerror（errno）;/* sem

9、wait是要求资源的操作（-1） */ init_semaphore_struct（&semwait,0,-1,0）;/* semsignal是释放资源的操作（+1） */ semsignal,0,1,0）;/* 开始的时候有一个系统资源（一个标准错误输出） */ if（semop（semid,&semsignal,1）=-1） Increment Semaphore Error:if（del_semaphore（semid）=-1） Destroy Semaphore Error:/* 创建一个进程链 */ for（i=0;iProcess=%d-Parent=%d-Child=%dni,g

10、etpid（）,getppid（）,childpid）;c=buffer;/* 这里要求资源,进入原子操作 */ while（semop_ret=semop（semid,&semwait,1）=-1）&（errno=EINTR）;if（semop_ret=-1） Decrement Semaphore Error:else while（*c!=）fputc（*c+,stderr）;/* 原子操作完成,赶快释放资源 */ semsignal,1）=-1）&/* 不能够在其他进程反问信号灯的时候,我们删除了信号灯 */ while（wait（&status）=-1）&/* 信号灯只能够被删除一次的

11、 */ if（i=1） exit（0）;信号灯的主要用途是保护临界资源（在一个时刻只被一个进程所拥有）. 3。SystemV消息队列 为了便于进程之间通信,我们可以使用管道通信 SystemV也提供了 一些函数来实现进程的通信.这就是消息队列. sys/msg.hint msgget（key_t key,int msgflg）;int msgsnd（int msgid,struct msgbuf *msgp,int msgsz,int msgflg）;int msgrcv（int msgid,struct msgbuf *msgp,int msgsz, long msgtype,int msg

12、flg）;int msgctl（Int msgid,int cmd,struct msqid_ds *buf）;struct msgbuf long msgtype; /* 消息类型 */ . /* 其他数据类型 */ msgget函数和semget一样,返回一个消息队列的标志.msgctl和semctl是对消息进行控制 . msgsnd和msgrcv函数是用来进行消息通讯的.msgid是接受或者发送的消息队列标志. msgp是接受或者发送的内容.msgsz是消息的大小. 结构msgbuf包含的内容是至少有一个 为msgtype.其他的成分是用户定义的.对于发送函数msgflg指出缓冲区用完时

13、候的操作. 接受函数指出无消息时候的处理.一般为0. 接收函数msgtype指出接收消息时候的操作. 如果msgtype=0,接收消息队列的第一个消息.大于0接收队列中消息类型等于这个值的第 一个消息.小于0接收消息队列中小于或者等于msgtype绝对值的所有消息中的最小一个消 息. 我们以一个实例来解释进程通信.下面这个程序有server和client组成.先运行服务 端后运行客户端. 服务端 server.c #define MSG_FILE server.c#define BUFFER 255 #define PERM S_IRUSR|S_IWUSR struct msgtype lon

14、g mtype;char bufferBUFFER+1;int main（） struct msgtype msg;key_t key;int msgid;if（key=ftok（MSG_FILE,a）=-1） Creat Key Error:%san,strerror（errno）;if（msgid=msgget（key,PERM|IPC_CREAT|IPC_EXCL）=-1） Creat Message Error:while（1） msgrcv（msgid,&msg,sizeof（struct msgtype）,1,0）;Server Receive:%sn,msg.buffer）;ms

15、g.mtype=2;msgsnd（msgid,&msg,sizeof（struct msgtype）,0）;- - 客户端（client.c） if（argc!=2） %s stringnaif（msgid=msgget（key,PERM）=-1） msg.mtype=1;strncpy（msg.buffer,argv1,BUFFER）;memset（&msg,sizeof（struct msgtype）;msg,sizeof（struct msgtype）,2,0）;Client receive:注意服务端创建的消息队列最后没有删除,我们要使用ipcrm命令来删除的. 4。SystemV共享

16、内存 还有一个进程通信的方法是使用共享内存.SystemV提供了以下几个 函数以实现共享内存. sys/shm.hint shmget（key_t key,int size,int shmflg）;void *shmat（int shmid,const void *shmaddr,int shmflg）;int shmdt（const void *shmaddr）;int shmctl（int shmid,int cmd,struct shmid_ds *buf）;shmget和shmctl没有什么好解释的.size是共享内存的大小. shmat是用来连接共享内存 的.shmdt是用来断开共享

17、内存的.不要被共享内存词语吓倒,共享内存其实很容易实现和 使用的.shmaddr,shmflg我们只要用0代替就可以了.在使用一个共享内存之前我们调用s hmat得到共享内存的开始地址,使用结束以后我们使用shmdt断开这个内存. int shmid;char *p_addr,*c_addr;if（shmid=shmget（IPC_PRIVATE,1024,PERM）=-1） Create Share Memory Error:if（fork（） p_addr=shmat（shmid,0,0）;memset（p_addr,1024）;strncpy（p_addr,argv1,1024）;c_a

18、ddr=shmat（shmid,0,0）;printf（Client get %s,c_addr）;这个程序是父进程将参数写入到共享内存,然后子进程把内容读出来.最后我们要使用ip crm释放资源的.先用ipcs找出ID然后用ipcrm shm ID删除. 后记:进程通信（IPC）是网络程序的基础,在很多的网络程序当中会大量的使用进程通信的概念 和知识.其实进程通信是一件非常复杂的事情,我在这里只是简单的介绍了一下.如果你想 学习进程通信的详细知识,最好的办法是自己不断的写程序和看联机手册.现在网络上有 了很多的知识可以去参考.可惜我看到的很多都是英文编写的.如果你找到了有中文的版 本请尽快告

19、诉我.谢谢!7）Linux程序设计入门-线程操作 Linux下线程的创建 介绍在Linux下线程的创建和基本的使用. Linux下的线程是一个非常复杂的问题,由 于我对线程的学习不时很好,我在这里只是简单的介绍线程的创建和基本的使用,关于线 程的高级使用（如线程的属性,线程的互斥,线程的同步等等问题）可以参考我后面给出的 资料. 现在关于线程的资料在网络上可以找到许多英文资料,后面我罗列了许多链接,对 线程的高级属性感兴趣的话可以参考一下. 等到我对线程的了解比较深刻的时候,我回来 完成这篇文章.如果您对线程了解的详尽我也非常高兴能够由您来完善. 先介绍什么是线程.我们编写的程序大多数可以看成

20、是单线程的.就是程序是按照一定的 顺序来执行.如果我们使用线程的话,程序就会在我们创建线成的地方分叉,变成两个程 序在执行.粗略的看来好象和子进程差不多的,其实不然.子进程是通过拷贝父进程的地 址空间来执行的.而线程是通过共享程序代码来执行的,讲的通俗一点就是线程的相同的 代码会被执行几次.使用线程的好处是可以节省资源,由于线程是通过共享代码的,所以没 有进程调度那么复杂. 线程的创建和使用 线程的创建是用下面的几个函数来实现的. pthread.hint pthread_create（pthread_t *thread,pthread_attr_t *attr, void *（*start_