【申明：本文僅限於自我歸納總結和相互交流，有紕漏還望各位指出。 聯絡郵箱：[email protected]】

在多工作業系統環境下，多程序/多執行緒間同時執行，並且這些程序之間存在一定的關聯，多個程序/執行緒可能為了完成同一個任務相互協作，這就是程序之間的同步，訊號量是用來解決程序間同步與互斥的一種程序間通訊機制。

訊號量操作步驟：

一、建立或獲取一個訊號量，呼叫semget()函式。

二、初始化訊號量，呼叫semctl()。

三、進行訊號量的PV操作，呼叫semop()函式。

四、訊號退出時，從系統中刪除該訊號，呼叫semctl()，IPC_RMID操作。

下面程式演示如何在父子程序之間同步：

/*
** 利用訊號量同步程序,可以條件編譯輸出進行對比
*/

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>

#define   DELAY_TIME    3 //延時時間
#define   USEPV         1 //條件編譯

/*某些系統沒有此結構定義，必須自己定義*/
union semun
{
	int val;
	struct semid_ds  *buf;
	unsigned short   *array;
};

/*訊號量初始化函式*/
int init_semid(int sem_id, int init_value)
{
	union semun sem_union;
	sem_union.val = init_value;
	
	//對應引數介紹:訊號編號識別符號,0表示單個訊號,刪除訊號,傳人蔘數
	if(semctl(sem_id, 0, SETVAL, sem_union) == -1)
	{
		perror("Initialize semaphore");
		return -1;
	}
	return 0;
}


/*從系統中傷處訊號量的函式*/
int del_sem(int sem_id)
{
	union semun sem_union;

	if(semctl(sem_id, 0, IPC_RMID, sem_union) == -1)
	{
		perror("Delete semaphore");
		return -1;
	}
	return 0;
}

/*P操作函式*/
int sem_p(int sem_id)
{
	struct sembuf sem_b;
	sem_b.sem_num = 0;        /*單個訊號時為0*/
	sem_b.sem_op = -1;   	  /*P操作,-1是P操作,+1是V操作*/
	sem_b.sem_flg = SEM_UNDO; /*程序退出未釋放時，由系統釋放*/
	
	//引數：訊號識別符號,運算元組,1表示一個操作
	if(semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1)
	{
		perror("P operation");
		return -1;
	}
	return 0;
}

/*V操作函式*/
int sem_v(int sem_id)
{
	struct sembuf sem_b;
	sem_b.sem_num = 0;
	sem_b.sem_op = 1;  /*V 操作*/
	sem_b.sem_flg = SEM_UNDO;
	if(semop(sem_id, &sem_b, 1) == -1)
	{
		perror("P operation");
		return -1;
	}
	return 0;
}

int main()
{
	pid_t  result;
	int sem_id;
	
	/*建立一個訊號量*/
	sem_id = semget(ftok(".", 'a'), 1, 0666|IPC_CREAT);
	init_semid(sem_id, 0);
	
	if((result = fork()) == -1)
	{
		perror("fork\n");
	}
	else if(result == 0)   /*子程序*/
	{
		printf("Child process will  wait for some second...\n");
		sleep(DELAY_TIME);
		printf("The returned value is %d in the child process(PID = %d)!\n", result, getpid());
		#if USEPV
		sem_v(sem_id);
		#endif
	}
	else 				  /*父程序*/
	{
		#if USEPV 
		printf("Wait for child sem_v cotrl!\n");
		sem_p(sem_id);
		#endif
		printf("The returned value is %d in the father process(PID = %d)!\n", result, getpid());
		#if USEPV 
		sem_v(sem_id);
		del_sem(sem_id);
		#endif 
	}
	return 0;
}