信号量

信号量是不同进程间同步的方式。当几个不同的进程同时访问临界区时，需要同步，防止多个进程同时篡改数据，或者读到脏数据。

sem_wait对信号量减一，sem_post对信号量加一。

当初始化信号量值为1时， sem_wait类似于加锁，sem_post类似于释放锁.

在前面共享内存的代码上稍作修改加上信号量的部分，来保护共享内存。

其中写共享内存的代码mmap_write.c如下：

#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <semaphore.h>

typedef struct _ShareMem{
　　char str[128];
　　int val;
}ShareMem;
#define SHM_STR "FELLOW_SHARE_SOMETHING"
#define FELLOW_SEM "fellow-sem"
void main(void)
{
　　int fd;
　　ShareMem *mem;
　　sem_t *sem;
　　if (SEM_FAILED == (sem = sem_open(FELLOW_SEM,O_CREAT, 0666, 1)))//初始化信号量为1    
　　{
　　　　printf("sem_open fail:%d,%s ",errno,strerror(errno));
　　}

　　fd = shm_open(SHM_STR, O_RDWR | O_CREAT, 0666);
　　if (-1 == fd)
　　{
　　　　printf("shm_open fail:%d,%s ",errno,strerror(errno));
　　}
　　ftruncate(fd, sizeof(ShareMem));
　　mem = mmap(NULL, sizeof(ShareMem), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
　　if (mem == MAP_FAILED)
　　{
　　　　printf("mmap fail:%d,%s ",errno,strerror(errno));
　　}


　　printf("share mem:0x%x ", (int)mem);
　　sem_wait(sem);
　　printf("write share mem now, please wait.... ");
　　strncpy(mem->str, "fellow", strlen("fellow"));
　　mem->val = 10000;
　　sleep(10);
　　sem_post(sem);
　　printf("write share mem done, you can read now.... ");
　　close(fd);
}

读共享内存的代码mmap_read.c如下：

#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <semaphore.h>
typedef struct _ShareMem{
　　char str[128];
　　int val;
}ShareMem;
#define SHM_STR "FELLOW_SHARE_SOMETHING"
#define FELLOW_SEM "fellow-sem"
void main(void)
{
　　int fd;
　　ShareMem *mem;
　　sem_t *sem;
　　if (SEM_FAILED == (sem = sem_open(FELLOW_SEM, O_CREAT, 0666, 1)))
　　{
　　printf("sem_open fail: %d, %s ", errno, strerror(errno));
　　}
　　int val = -1;
　　sem_getvalue(sem, &val);
　　printf("sem value:%d ", val);

　　fd = shm_open(SHM_STR, O_RDONLY, 0666);
　　if (-1 == fd)
　　{
　　　　printf("shm_open fail: %d, %s ", errno, strerror(errno));
　　}
　　mem = mmap(NULL, sizeof(ShareMem), PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0);
　　if (MAP_FAILED == mem)
　　{
　　　　printf("mmap fail: %d, %s ", errno, strerror(errno));
　　}
　　sem_wait(sem);
　　printf("share mem:0x%x,str:%s,val:%d ", (int)mem, mem->str, mem->val);
　　sem_post(sem);
　　close(fd);
　　munmap(mem, sizeof(ShareMem));
　　shm_unlink(SHM_STR);
　　sem_unlink(FELLOW_SEM);
}

先执行mmap_write，再自行mmap_read,假设写操作经历10s中，可以看到在这10s期间，mmap_read一直在等信号量释放。