Linux进程和进程之间有多种通讯方式。Linux进程间通讯的主要方式有：

1、无名管道

2、有名管道

3、信号

4、消息队列

5、共享内存

6、信号量

7、套接字

信号通讯包括有信号量互斥。信号量可以认为是一个资源，当一个进程使用该信号量后，如果信号量互斥的话，那么其他进程就不能使用该信号量，要直到等待使用该信号量的进程结束后，才能使用该信号量。

信号量编程主要是有三个函数。

8.1创建/打开信号量集合

8.1.1函数名

semget

8.1.2函数原形

int semget(key_t key, int nsems, int semflg)

8.1.3函数功能

获取一个信号量的集合标识符，当key指定的信号量不存在的时候并且semflg包含了IPC_CREAT，就会创建一个信号量集合。

8.1.4所属头文件

8.1.5返回值

成功：信号量集合标识符

失败：-1

8.1.6参数说明

key：打开的信号量的键值，使用ftok(char *,int )创建的键值

nsems：指定信号量集合包含的信号量个数

semflg：标志

-IPC_CREAT:KEY所关联的信号量不存在，就创建信号量

8.2操作信号量

8.2.1函数名

semop

8.2.2函数原形

int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops)

8.2.3函数功能

对信号量操作，申请或者释放信号量

8.2.4所属头文件

8.2.5返回值

成功：0

失败：-1

8.2.6参数说明

semid:要操作的信号量集合的标识符

sops:信号量操作的数组，每一个数组元素对应信号量的操作

struct sembuf{

unsigned short sem_num; /*semaphore number*/

short sem_op;/*semaphore operation*/

short sem_flg;/*operation flags*/

}

sem_num:对信号量集合里面的哪些信号操作

sem_op:信号量的操作，正数表示释放信号量，负数表示请求信号量，如果没有请求到信号量，那么进程就阻塞，等到有信号量为止。

sem_flg:

-SEM_UNDO：当信号操作失败，系统会自动的释放掉信号量

-SEM_NOWAIT：当信号操作造成进程阻塞，不阻塞程序，继续执行

nsops:要操作多少个信号量

8.3控制信号量

8.3.1函数名

semctl

8.3.2函数原型

int semctl(int semid, int semnum, int cmd, …)

8.3.3函数功能

由cmd决定对信号量集合的操作

8.3.4所属头文件

8.3.5返回值

失败：-1

成功：根据不同的命令返回不同的值

GETVAL:返回信号量的值

8.3.6参数说明

semid：要操作的信号量集合的标识符

semnum：命令的参数

可以看出，这个参数就是一个联合体。4个字节大小。根据不同的命令，填入不同的值。

cmd：命令

SETVAL:设置信号量的值

GETVAL:获取信号量的值

…：可选参数，根据命令，有不同的参数

在信号量中，有一个很重要的东西，就是键值。Linux将信号量集合和一个键值给关联起来，键值其实就是一个整数。当键值确定了，那么对应的信号量集合就知道了，就可以打开、创建或者操作信号量集合了。一个信号量集合可以包含多个信号量。

对于这个键值，有两种方法来指定：

1、任意指定一个数

如果这个数已经被其他的IPC(Internet Process Connection)所使用，那么就会在关联信号量集合时失败，所以这种方法不推荐

2、使用key_t ftok( char * fname, int id )来创建一个键值

参数第一个是一个目录的路径，第二个是一个任意的数字

以下就写程序来学习一下怎么使用信号量互斥。这里，假设有两个进程AB都想向屏幕上打印数据，但是B进程必须要等待A进程打印完后才能打印。

首先是A进程

#include #include #include #include void main() { key_t key; int semid; int n; struct sembuf sops[2]; /*创建键值*/ key = ftok("/home",3); /*创建并打开信号量*/ semid = semget(key,2,IPC_CREAT); /*设置信号量*/ semctl(semid,0,SETVAL,1); semctl(semid,1,SETVAL,1); /*读取信号量的值*/ n = semctl(semid,0,GETVAL); printf("%d\n",n); n = semctl(semid,1,GETVAL); printf("%d\n",n); /*获取信号量*/ sops[0].sem_num = 0; sops[0].sem_op = -1; sops[0].sem_flg = SEM_UNDO; sops[1].sem_num = 1; sops[1].sem_op = -1; sops[1].sem_flg = SEM_UNDO; semop(semid,&sops[0],2); /*打印*/ printf("hello "); /*暂停,休眠8秒钟*/ sleep(4); /*打印*/ printf("weiqi7777\n"); /*释放信号量*/ sops[0].sem_num = 0; sops[0].sem_op = 1; sops[0].sem_flg = SEM_UNDO; sops[1].sem_num = 1; sops[1].sem_op = 1; sops[1].sem_flg = SEM_UNDO; semop(semid,&sops[0],2); }

在程序中，首先使用ftok创建了一个键值。使用的第一个参数是/home目录，第二个是随意一个数字。

然后创建一个信号量集合。信号量集合包含了2个信号量。信号量分别对应struct sembuf sops[0]和struct sembuf sops[1]。

semctl，是一个控制信号量函数，这里是设置信号量集合中信号量的值，因为信号量集合是包括2个信号量的。所以就是依次设定信号量1和信号量2的值都是1。然后再对信号量的值读取，打印出来。对于信号量互斥，信号量的值要设置为1，表示同一时刻只有一个进程可以申请到资源。

然后是对信号量进行获取，其实就是填写结构体，因为是对2个信号量的操作，所以要填写两个结构体的值。

然后调用semop函数，进行信号量获取。这里要注意，第二个参数要用&sops[0]或者是sops，不能是&sops。这个是牵涉到C语言指针的知识。

打印数据，最后释放信号量。

然后是B进程：

#include #include #include void main() { key_t key; int semid; int n; struct sembuf sops[2]; /*创建键值*/ key = ftok("/home",3); /*打开信号量*/ semid = semget(key,2,IPC_CREAT); /*读取信号量值*/ n = semctl(semid,0,GETVAL); printf("%d\n",n); n = semctl(semid,1,GETVAL); printf("%d\n",n); /*获取信号量*/ sops[0].sem_num = 0; sops[0].sem_op = -1; sops[0].sem_flg = SEM_UNDO; sops[1].sem_num = 1; sops[1].sem_op = -1; sops[1].sem_flg = SEM_UNDO; semop(semid,&sops[0],2); /*打印*/ printf("http://blog.chinaaet.com/weiqi7777\n"); /*释放信号量*/ sops[0].sem_num = 0; sops[0].sem_op = 1; sops[0].sem_flg = SEM_UNDO; sops[1].sem_num = 1; sops[1].sem_op = 1; sops[1].sem_flg = SEM_UNDO; semop(semid,&sops[0],2); }

对于B进程，要注意的是，创建的键值要和A进程创建的进程一致，这样，两个进程才会关联到同一个信号量集合，才能对信号量集合进行一致操作。

B进程获取信号量，因为A进程已经获取信号量了，所以B进程就会获取失败，然后B进程就会被阻塞掉。直到能获取到信号量为止。当A进程释放信号量后，B进程就获取到信号量了，然后执行自己的程序，最后释放信号量。

程序执行效果：

A进程首先执行，创建信号量并设置信号量，然后获取信号量。B进程再执行，但是获取信号量失败，所以B进程就阻塞。

当A进程释放信号量后，B进程就会获取到信号量，然后B进程继续执行。这样，就实现了信号量的互斥操作。

互斥操作，主要协调多个进程对同一个资源的使用。比如对于串口，只有1个，有多个进程都要访问串口，那肯定不能大家同时去操作串口，所以就可以用信号量同步，给串口设置一个互斥信号量，只有获取到这个信号量的进程，才能对串口进行操作。这样，就防止了多个进程同时对一个资源进行控制了。