semTest.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <limits.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>

#define PERMS S_IRUSR | S_IWUSR

void init_semaphore_struct(struct sembuf *sem,int semnum,int semop,int semflg) {
	// 初始化信号灯结构
	sem->sem_num = semnum;
	sem->sem_op = semop;
	sem->sem_flg = semflg;
}

int del_semaphore(int semid) {
	/* 信号灯并不随程序的结束而被删除,如过我们没删除的话(将1改为0)
	 * 可以用ipcs命令查看到信号灯,用ipcm可以删除信号灯
	 */
#if 1
	return semctl(semid,0,IPC_RMID);
#endif
}

int main(int argc,char **argv) {
	char buffer[MAX_CANON],*c;
	int i,n;
	int semid,semop_ret,status;
	pid_t childpid;
	struct sembuf semwait,semsignal;

	if((argc != 2) || ((n = atoi(argv[1])) < 1)) {
		fprintf(stderr,"Usage:%s number\n\a",argv[0]);
		exit(1);
	}

	/* 使用IPC_PRIVATE表示由系统选择一个关键字来创建
	 * 创建以后信号灯的初始值为0
	 */
	if((semid = semget(IPC_PRIVATE,1,PERMS)) == -1) {
		fprintf(stderr,"[%d]:Access Semaphore Error:%s\n\a",
			getpid(),strerror(errno));
		exit(1);
	}
	// semwait是要求资源的操作(-1)
	init_semaphore_struct(&semwait,0,-1,0);
	// semsignal是释放资源的操作(+1)
	init_semaphore_struct(&semsignal,0,1,0);
	// 开始的时候有一个系统资源(一个标准错误输出)
	if(semop(semid,&semsignal,1) == -1) {
		fprintf(stderr,"[%d]:Increment Semaphore Error:%s\n\a",
			getpid(),strerror(errno));
		if(del_semaphore(semid) == -1)
			fprintf(stderr,"[%d]:Destory Semaphore Error:%s\n\a",
				getpid(),strerror(errno));
		exit(1);
	}
	
	// 创建一个进程链
	for(i = 0; i < n; ++i)
		if(childpid = fork())
			break;
	sprintf(buffer,"[i=%d]-->[Process=%d]-->[Parent=%d]-->Child=%d\n",
		i,getpid(),getppid(),childpid);
	c = buffer;

	// 这里要求资源,进入原子操作
	while(((semop_ret = semop(semid,&semwait,1)) == -1)
		&& (errno == EINTR));
	if(semop_ret == -1) {
		fprintf(stderr,"[%d]:Decrement Semaphore Error:%s\n\a",
			getpid(),strerror(errno));
	} else {
		while(*c != '\0')
			fputc(*c++,stderr);
		// 原子操作完成,赶快释放资源
		while(((semop_ret = semop(semid,&semsignal,1)) == -1
			&& (errno == EINTR)));
		if(semop_ret == -1)
			fprintf(stderr,"[%d]:Increment Semaphore Error:%s\n\a",
				getpid(),strerror(errno));
	}
	// 不能够在其它进程访问信号灯的时候,我们删除了信号灯
	while((wait(&status) == -1) && (errno == EINTR));
	// 信号灯只能被删除一次
	if(i == 1)
		if(del_semaphore(semid) == -1)
			fprintf(stderr,"[%d]:Destory Semaphore:%s\n\a",
				getpid(),strerror(errno));
	exit(0);
}