linux下的同步和互斥

Linux sync_mutex

看的更舒服點的版本= =


Semaphore.h

一份好文件，勝讀十年書

本文參考了諸多資料，百度百科，cplusplus等

首先介紹一個頭檔案
#include <semaphore.h>

這裡麵包含了大多數的所需要使用的訊號量.
包含:

• int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value)
  用於初始化訊號量。
  value代表訊號量的初始值，
  pshare代表訊號量是程序內的執行緒共享，還是程序間共享。

對於Linux而言，就是子程序共享和父程序共享——Linux中不存線上程的問題，Linux中的執行緒，程序均為程序，只是看程序組，子程序父程序而已。對於程序關係，可以使用pstree

檢視。

返回0時成功，返回-1時失敗，並且設定errno
使用perror輸出錯誤資訊：
- EINVAL
value 超過 `SEM_VALUE_MAX`
- ENOSYS
pshared 非零，但系統還沒有支援程序共享的訊號量。

• int sem_post(sem_t *sem)
  這個函式相當於V操作，是一個"原子操作"——即是不會被打斷(中斷)的。平行計算中會出現的兩個線
  程同時對一個變數相加導致變數的值僅產生了一次變化在此處是不成立的。
  返回0時成功，返回-1時失敗, 並且設定errno:

  • EINVAL
    sem 不是一個有效的訊號量。
  • EOVERFLOW
    訊號量允許的最大值將要被超過。

• int sem_wait(sem_t *sem)
  這個函式相當於P操作，也是一個"原子操作"。等待對變數-1，如果不能對變數-1，則進入等待佇列

• int sem_trywait(sem_t *sem)
  如果變數不能-1(即sem_t為0),則不會進入等待佇列，直接返回錯誤程式碼。
• int sem_timedwait(sem_t *sem)
• int sem_timedwait(sem_t *sem, const struct timespec *abs_timeout);
  

  • return 0 (success), return -1 (failure) and set errno:
    
    • EINTR
      The call was interrupted by a signal handler; see signal(7).
      //呼叫被訊號處理中斷
    • EINVAL sem is not a valid semaphore.
      　　//sem不是有效的訊號量
      The following additional error can occur for sem_trywait():
      　　//下面的錯誤是sem_trywait()可能發生的:
    • EAGAIN The operation could not be performed without blocking (i.e., the
      　　semaphore currently has the value zero).
      　　//除了鎖定無法進行別的操作(如訊號量當前是0值).
      The following additional errors can occur for sem_timedwait():
      　　//下面的錯誤是sem_timedwait()可能發生的:
    • EINVAL The value of abs_timeout.tv_nsecs is less than 0, or greater than or
      　　equal to 1000 million.
      　　//abs_timeout.tv_nsecs 的值比0小或者大於等於1000毫秒(譯者注:納秒的值不能比0小,不能比1秒大)
    • ETIMEDOUT
      　　The call timed out before the semaphore could be locked.
      　　//在訊號量鎖定之前就超時了
    • 注意
      對這些函式,訊號處理程式總是會中斷阻塞,不管是否使用了sigaction(2)的SA_RESTART標誌位.

  
  

1. /*=============================================================================
2. #
3. # Author: svtter - [email protected]
4. #
5. # QQ : 57180160
6. #
7. # Last modified: 2014-10-03 20:35
8. #
9. # Filename: producer_consumer.cc
10. #
11. # Description:
12. #
13. =============================================================================*/
14. #include<cstdio>
15. #include<unistd.h>
16. #include<semaphore.h>
17. #include<pthread.h>
18. #include<sys/types.h>
19. #include<stdlib.h>
20. #include<iostream>
21. usingnamespace std;
22. #define N 5
23. #define item int
24. // P/V操作
25. void P(sem_t* sem)
26. {
27. if(sem_wait(sem))
28. perror("P error!");
29. }
30. void V(sem_t* sem)
31. {
32. if(sem_post(sem))
33. perror("V error!");
34. }
35. sem_t mutex;
36. sem_t full;
37. sem_t empty;
38. item buffer[N];
39. int i =0, j =-1;
40. void init_sem()
41. {
42. sem_init(&mutex,0,1);
43. sem_init(&full,0,0);
44. sem_init(&empty,0, N);
45. }
46. void* producer(void*arg)
47. {
48. int product;
49. while(1)
50. {
51. //生成隨機數字
52. product = rand()%100;
53. // cout << "producer running..." << endl;
54. P(&empty);
55. P(&mutex);
56. buffer[i]= product;
57. printf("producer produced %d @ %d pos\n",
58. product, i);
59. i=(i+1)%N;
60. V(&mutex);
61. V(&full);
62. sleep(1);
63. }
64. }
65. void* consumer(void*arg)
66. {
67. int product, temp;
68. while(1)
69. {
70. // cout << "consumer running..." << endl;
71. P(&full);
72. P(&mutex);
73. j =(j+1)%N;
74. product = buffer[j];
75. V(&mutex);
76. V(&empty);
77. printf("Consumer consumed %d @ %d pos\n",
78. product, j);
79. sleep(3);
80. }
81. }
82. int main()
83. {
84. //random num
85. srand(time(NULL));
86. init_sem();
87. int error;
88. pthread_tproducer_t,consumer_t;
89. error = pthread_create(&producer_t, NULL, producer, NULL);
90. if(error !=0)
91. printf("error in create producer.\n");
92. else
93. printf("create producer success!\n");
94. pthread_create(&consumer_t, NULL, consumer, NULL);
95. if(error !=0)
96. printf("error in create consumer.\n");
97. else
98. printf("create consumer success!\n");
99. pthread_join(producer_t, NULL);
100. pthread_join(consumer_t, NULL);
101. return0;
102. }