Linux进程间通信：信号量P、V操作详解

"进程间通信是操作系统中多进程协同工作的重要机制，而在Linux中，P、V操作是实现这一机制的关键。P操作（Wait）和V操作（Signal）源于荷兰计算机科学家Edsger Dijkstra提出的信号量机制，用于解决进程间的同步和互斥问题。这段代码展示了如何在Linux中使用P、V操作进行进程间的通信。 在描述的代码段中，首先定义了两个结构体P和V，它们分别对应P操作和V操作。P操作用于减小信号量，而V操作则是增加信号量。在P操作中，`sem_num=0`表示操作的是信号量数组的第一个元素，`sem_op=-1`意味着要减一，`sem_flg=SEM_UNDO`表明如果进程异常退出，系统会撤销信号量的改变。相反，V操作将信号量加一。 接下来的代码通过`fork()`创建子进程，然后父进程进入一个循环，每次循环都会调用`semop()`执行P、V操作。`semop()`是Linux中进行信号量操作的系统调用，它接收一个信号量集的标识符（mutexid）和一个操作数组，这里的操作数组包含P和V操作。在进入临界区前，父进程执行P操作，这使得其他试图进入临界区的进程会被阻塞，直到父进程完成其工作并执行V操作释放资源。之后，父进程打印出“prnt in”和“prnt out”，模拟了在临界区内的工作，然后再次执行V操作，允许其他进程进入临界区。这个过程重复三次后，父进程等待所有子进程结束，然后使用`semctl()`撤销信号量集，最后退出。 在标签中提到的“Linux进程”和“进程通信”是关键概念。在Linux中，进程是系统中运行的程序实例，而进程间通信（IPC）是让这些进程能够交换数据、协调工作的手段。信号量是IPC的一种形式，特别适用于解决多进程之间的同步问题。 在Linux中，信号量的管理涉及到几个系统调用，如`semget()`、`semop()`和`semctl()`。`semget()`用于创建新的信号量集或获取已存在的信号量集，它需要一个key值来唯一标识信号量集。`semop()`执行具体的信号量操作，如P和V操作。`semctl()`则可以对信号量集进行控制，如设置值、获取信息或删除信号量集。 这段代码演示了在Linux环境下如何使用P、V操作和信号量来实现进程间的同步，同时介绍了Linux中与信号量相关的系统调用。这种机制对于理解和实现多进程环境下的并发控制至关重要。