#include <sys/sem.h>
//semctl函数的作用是用来直接控制信号量信息

int semctl(int sem_id,　　　　　　　　　　　　//由semget返回的信号量标识符
　　　　　　 int sem_num,　　　　　　　　　　　//是信号量编号，当需要用到成组的信号量时，就要用到这个参数，它一般取值为0，表示这是第一个也是唯一的信号量
　　　　　　 int command,　　　　　　　　　　　//是将要采取的动作
　　　　　　 ...　　　　　　　　　　　　　　　　//它将会是一个union semun结构
　　　　　 );
//semget函数的作用是创建一个新信号量或取得一个已有信号量的键。

int semget(key_t key,　　　　　　　　　　　　//key是整数值，不相关的进程可以通过它访问同一个信号量
　　　　　　 int num_sems,　　　　　　　　　　//指定需要的信号量数目，几乎总是取值为1
　　　　　　 int sem_flags　　　　　　　　　　//是一组标志，与open函数的标志非常相似
　　　　　　);　　　　　　　　　　　　　　　　　//在成功时返回一个正数（非零）值，它就是其他信号量函数将用到的信号量标识符，如果失败，则返回-1
//semop函数用于改变信号量的值int semop(int sem_id,　　　　　　　　　　　//由semget返回的信号量标识符
　　　　　　struct sembuf *sem_ops,　　　//指向一个sembuf结构数组的指针
　　　　　　size_t num_sem_ops　　　　　　　　//信号操作结构的数量，恒大于或等于1
　　　　　);

union semun{

    int val;　　　　　　　　　　//SETVAL所设置的信号量集中的一个信号量的值

    struct semid_ds *buf;　　//IPC_STAT,IPC_SET存储的数据

    unsigned short *array;　 //GETALL, SETALL返回值的数组

}

struct sembuf{

    short sem_num;　　//信号量编号，除非需要使用一组信号量，否则它的取值一般为0

    short sem_op;　　 //是信号量在一次操作中需要改变的数值，通常只会用到两个值，一个是-1，也就是P操作，它等待信号量变为己用；一个是+1，也就是V操作，它发送信号表示信号量现在已可用

    short sem_flg;　　//通常设置为SEM_UNDO,它将使得操作系统跟踪当前进程对这个信号量的修改情况

}

#include <unistd.h>

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <sys/sem.h>

#include "semun.h"

static int set_semvalue(void);

static void del_semvalue(void);

static int semaphore_p(void);

static int semaphore_v(void);

static int sem_id;

int main(int argc,char *argv[]){

    int i;

    int pause_time;

    char op_char='';

    srand((unsigned int)getpid());

    sem_id=semget((key_t),,|IPC_CREAT);

    if(argc>){

        if(!set_semvalue()){

            fprintf(stderr,"Failed to initialize semaphore\n");

            exit(EXIT_FAILURE);

        }

        op_char='X';

        sleep();

    }

    //进入和离开临界区域10次，在每次循环的开始，首先调用semaphore函数，它在程序进入临界区域时设置信号量以等待进入

    for(i=;i<;i++){

        if(!semaphore_p()){

            exit(EXIT_FAILURE);

        }

        printf("%c",op_char);

        fflush(stdout);

        pause_time=rand()%;

        sleep(pause_time);

        printf("%c",op_char);

        fflush(stdout);

    //临界区域之后，调用semaphore_v来将信号量设置为可用，然后等待一段随机时间，再进入下一次循环。在整个循环语句执行完毕后，调用del_semvalue函数来清理代码

        if(!semaphore_v()){

            exit(EXIT_FAILURE);

        }

        pause_time=rand()%;

        sleep(pause_time);

    }

    printf("\n%d - finished\n",getpid());

    if(argc>){

        sleep();

        del_semvalue();

    }

    exit(EXIT_SUCCESS);

}

//函数set_semvalue通过将semct1调用的command参数设置为SETVAL来初始化信号量

static int set_semvalue(void){

    union semun sem_union;

    sem_union.val=;

    if(semctl(sem_id,,SETVAL,sem_union)==-){

        return ;

    }

    return ;

}

static void del_semvalue(void){

    union semun sem_union;

    if(semctl(sem_id,,IPC_RMID,sem_union)==-){

        fprintf(stderr,"Failed to delete semaphore");

    }

}

//semaphore_p对信号量做减1操作（等待）

static int semaphore_p(void){

    struct sembuf sem_b;

    sem_b.sem_num=;

    sem_b.sem_op=-;

    sem_b.sem_flg=SEM_UNDO;

    if(semop(sem_id,&sem_b,)==-){

        fprintf(stderr,"semaphore_p failed\n");

        return ;

    }

    return ;

}

//semaphore_v将sembuf结构中的sem_op设置为1，释放操作

static int semaphore_v(void){

    struct sembuf sem_b;

    sem_b.sem_num=;

    sem_b.sem_op=;

    sem_b.sem_flg=SEM_UNDO;

    if(semop(sem_id,&sem_b,)==-){

        fprintf(stderr,"semaphore_v failed\n");

        return ;

    }

    return ;

}