信号量函数 semget() semop() semctl()

信号量是一种对多个进程访问共享资源进行控制的机制，其实为了解决互斥共享资源的同步问题而引入的机制。
不能单独定义一个信号量，而只能定义一个信号量集，其中包括一组信号量，同意信号量集中的信号量使用同
一引用ID，这样设置是为了多个资源或同步操作的需要。
与信号量有关的几个系统调用函数：
1、信号量集得创建与打开 semget()
原型：int semget(key_t key,int nsems,int semflg);
其中 参数key表示所创建或打开信号量集的键。
    参数nsems表示创建的信号量集中的信号量的个数，该参数只在创建信号量集时有效。
    参数flag表示调用函数的操作类型，也可用于设置信号量集的访问权限，两者通过or表示。
当调用semget创建一个信号量时，他的相应的semid_ds结构被初始化。ipc_perm中各个量被设置为相应
值，sem_nsems被设置为nsems所示的值，sem_otime被设置为0，sem_ctime被设置为当前时间
返回值：如果成功，则返回信号量集的IPC标识符。如果失败，则返回-1：errno=EACCESS(没有权限)
EEXIST(信号量集已经存在，无法创建)
EIDRM(信号量集已经删除)
ENOENT(信号量集不存在，同时没有使用IPC_CREAT)
ENOMEM(没有足够的内存创建新的信号量集)
ENOSPC(超出限制)
系统调用semget()的第一个参数是关键字值（一般是由系统调用ftok()返回的）。系统内核将此值和系统中
存在的其他的信号量集的关键字值进行比
较。打开和存取操作与参数semflg中的内容相关。IPC_CREAT如果
信号量集在系统内核中不存在，则创建信号量集。IPC_EXCL当和
IPC_CREAT一同使用时，如果信号量集已经
存在，则调用失败。如果单独使用IPC_CREAT，则semget()要么返回新创建的信号量集的标识
符，要么返回
系统中已经存在的同样的关键字值的信号量的标识符。如果IPC_EXCL和IPC_CREAT一同使用，则要么返回新
创建的信号量集的标识
符，要么返回-1。IPC_EXCL单独使用没有意义。参数nsems指出了一个新的信号量集
中应该创建的信号量的个数。
2、信号量的操作 semop()
调用原型：int semop(int semid,struct sembuf*sops,unsign ednsops);
其中  semid为信号量集引用ID。
     semoparray是一个sembuff结构数组，sembuff结构用于指定调用semop函数所作的操作，数组
     semoparray元素的个数有参数nops指出。
     semoparray是一个数组，其中每个元素表是一个操作，由于此函数是一个原子操作，一旦执行就
将执行数组中的所有操作。
返回值：0，如果成功。-1，如果失败：errno=E2BIG(nsops大于最大的ops数目)
EACCESS(权限不够)
EAGAIN(使用了IPC_NOWAIT，但操作不能继续进行)
EFAULT(sops指向的地址无效)
EIDRM(信号量集已经删除)
EINTR(当睡眠时接收到其他信号)
EINVAL(信号量集不存在,或者semid无效)
ENOMEM(使用了SEM_UNDO,但无足够的内存创建所需的数据结构)
ERANGE(信号量值超出范围)
如果sem_op是负数，那么信号量将减去它的值。这和信号量控制的资源有关。如果没有使用IPC_NOWAIT，
那么调用进程将进入睡眠状态，直到信号
量控制的资源可以使用为止。如果sem_op是正数，则信号量加上
它的值。这也就是进程释放信号量控制的资源。最后，如果sem_op是0，那么调用进程
将调用sleep()，
直到信号量的值为0。这在一个进程等待完全空闲的资源时使用。
3、信号量的控制 semctl()
原型：int semctl(int semid,int semnum,int cmd,union semun arg);
其中  semid为信号量集引用标志符。
     semnum用于指定某个特定信号量。
     cmd表示调用该函数执行的操作，其取值和对应操作如下：
         .IPC_STAT读取一个信号量集的数据结构semid_ds，并将其存储在semun中的buf参数中。
         ·IPC_SET设置信号量集的数据结构semid_ds中的元素ipc_perm，其值取自semun中的buf参数。
         ·IPC_RMID将信号量集从内存中删除。
         ·GETALL用于读取信号量集中的所有信号量的值。
         ·GETNCNT返回正在等待资源的进程数目。
         ·GETPID返回最后一个执行semop操作的进程的PID。
         ·GETVAL返回信号量集中的一个单个的信号量的值。
         ·GETZCNT返回这在等待完全空闲的资源的进程数目。
         ·SETALL设置信号量集中的所有的信号量的值。
         ·SETVAL设置信号量集中的一个单独的信号量的值。
    arg是semnu的是一个联合类型的副本，而不是一个指向联合类型的指针。联合中各个量的使用情况
和参数cmd的设置有关。
参考文献：linux环境下C编程指南
         http://qq164587043.blog.51cto.com/261469/51549