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linux查看信号量

基础概念

信号量(Semaphore)是一种用于控制多个进程或线程对共享资源的访问的同步机制。它通过一个计数器来实现,计数器的值表示可用资源的数量。当一个进程或线程请求访问资源时,信号量的计数器会减一;当释放资源时,计数器会加一。如果计数器的值为零,则请求访问的进程或线程将被阻塞,直到有其他进程或线程释放资源。

相关优势

  1. 资源管理:信号量可以有效地管理共享资源,防止多个进程或线程同时访问导致的数据不一致问题。
  2. 同步机制:信号量提供了一种简单而有效的同步机制,可以用于协调多个进程或线程的执行顺序。
  3. 灵活性:信号量可以根据需要设置不同的初始值,以适应不同的资源管理需求。

类型

  1. 二进制信号量:计数器的值只能是0或1,常用于实现互斥锁。
  2. 计数信号量:计数器的值可以是任意非负整数,常用于控制多个资源的访问。

应用场景

  1. 进程间同步:多个进程需要按特定顺序执行某些操作时。
  2. 资源管理:多个进程或线程需要共享有限的资源时。
  3. 死锁预防:通过信号量可以避免多个进程或线程相互等待对方释放资源的情况。

查看信号量

在Linux系统中,可以使用ipcs命令来查看信号量的相关信息。具体命令如下:

代码语言:txt
复制
ipcs -s

该命令会列出系统中所有的信号量集,包括每个信号量集的键值、所有者、权限、创建时间等信息。

示例代码

以下是一个简单的示例,展示如何在C语言中使用信号量进行进程间同步:

代码语言:txt
复制
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>

#define SEM_KEY 1234

union semun {
    int val;
    struct semid_ds *buf;
    unsigned short *array;
};

int create_semaphore() {
    key_t key = ftok(".", SEM_KEY);
    if (key == -1) {
        perror("ftok");
        exit(1);
    }

    int sem_id = semget(key, 1, IPC_CREAT | 0666);
    if (sem_id == -1) {
        perror("semget");
        exit(1);
    }

    union semun arg;
    arg.val = 1;
    if (semctl(sem_id, 0, SETVAL, arg) == -1) {
        perror("semctl");
        exit(1);
    }

    return sem_id;
}

void semaphore_wait(int sem_id) {
    struct sembuf sb = {0, -1, SEM_UNDO};
    if (semop(sem_id, &sb, 1) == -1) {
        perror("semop");
        exit(1);
    }
}

void semaphore_signal(int sem_id) {
    struct sembuf sb = {0, 1, SEM_UNDO};
    if (semop(sem_id, &sb, 1) == -1) {
        perror("semop");
        exit(1);
    }
}

int main() {
    int sem_id = create_semaphore();

    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 子进程
        semaphore_wait(sem_id);
        printf("Child process is running\n");
        sleep(2);
        semaphore_signal(sem_id);
        exit(0);
    } else if (pid > 0) {
        // 父进程
        semaphore_wait(sem_id);
        printf("Parent process is running\n");
        semaphore_signal(sem_id);
    } else {
        perror("fork");
        exit(1);
    }

    return 0;
}

参考链接

通过上述命令和示例代码,你可以更好地理解和应用Linux系统中的信号量机制。

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