Linux semget函数详解及进程控制实践

在Linux操作系统中，`semget`函数是用于管理信号灯集的重要系统调用，它在进程间的同步和通信中发挥着关键作用。信号灯是一种简单的进程间通信机制，主要用于解决多进程环境中的协调问题，例如同步、互斥和通知等场景。 `semget`函数原型如下： ```c #include <sys/sem.h> int semget(key_t key, int nsems, int oflag); ``` 这个函数接收三个参数： 1. `key_t key`：这是一个标识符，用于唯一地识别一个信号灯集。通常，可以使用`\IPC_PRIVATE`宏或者`\IPC_CREAT`标志与一个特定的标识符一起使用来创建新的信号灯集。 2. `int nsems`：指定信号灯集中的信号灯数量。创建新集合时，必须提供此参数；访问现有集合时，可以为0。 3. `int oflag`：操作标志，可以包含`\IPC_CREAT`（如果需要创建新的信号灯集）和`\IPC_EXCL`（在创建时确保唯一性）等标志，同时包含了信号灯集的权限（如读写权限，存于`sem_perm.mode`字段）。 `semget`函数的主要作用有： - **创建信号灯集**：如果`oflag`中包含`\IPC_CREAT`，函数会尝试创建一个新的信号灯集，并按照提供的权限初始化信号灯集的信息（如进程所有者、权限、创建和修改时间等）。 - **访问信号灯集**：如果`oflag`不包含`\IPC_CREAT`，函数会尝试打开或检查一个已存在的信号灯集。 在创建或访问信号灯集成功后，返回一个非负标识符（`semid`），这个标识符可用于后续的信号灯操作，如`semop()`、`semctl()`等。 关于进程控制，你提到了几个关键概念： 1. **fork()**：创建一个子进程，子进程是父进程的副本，共享父进程的部分资源。`fork()`返回值为0表示子进程，非零值表示父进程。 2. **wait()**：父进程调用`wait()`阻塞，直到子进程终止，然后接收子进程的退出状态。 3. **exit()**：子进程调用`exit()`自我终止，释放资源，并通知父进程可以回收子进程资源。 4. **lockf()**：用于对文件进行加锁或解锁，用于进程间的同步与互斥，通过控制对文件数据的访问，防止多个进程同时修改同一部分数据。 例子1演示了如何使用这些系统调用来创建一个简单的父子进程通信场景：父进程创建子进程，子进程执行后终止并唤醒父进程。 理解进程控制对于正确使用`semget`函数至关重要，因为它涉及到如何确保多个进程在共享资源时保持同步和互斥，从而避免竞态条件。在实际编程中，可能还需要配合`semop()`和`semctl()`函数来对信号灯进行实际操作，如信号灯的计数增减、获取信号灯状态等。 `semget`函数是进程间通信中的一个重要工具，理解其工作原理和与其他系统调用的协同使用，有助于在Linux环境中构建高效、可靠的多进程应用程序。