Linux有名信号量的创建(sem_open中name参数构造)

本文详细介绍了Linux有名信号量的创建方法,特别是sem_open函数name参数的正确构造方式,并指出其不能包含额外的/符号且长度受限。此外,还讲解了有名信号量的存储位置及其实现机制。

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一、sem_open函数name参数的构造


Linux的有名信号量的创建是通过调用sem_open函数创建的,函数原型如下:


我刚开始用以为是想一般的指定一个路径名给sem_open中的name参数就可以了,可是我使用“/tmp/sharesem"给name参数确总是返回

no such file or diratory 的错误。我$ man 3 sem_open了下,如上图。发现name参数的构造的详细介绍需要sem_overview(7) 中。(看到这我就可能是像消息队列类似了)

我$ man 7 sem_overview

得到下面的描述


很明显,name参数的构造是以  “ / ” 号开头,后面跟的字符串不能再有 “ / ” 号,长度小于NAME_MAX - 4。


所以说我设置name参数为“/tmp/sharesem"所错误的。


二、Linux有名信号量的存储

有名信号量是随内核持续的,所以如果如果我们不调用sem_unlink来删除它,它将一直存在,直到内核重启。

那有名信号量保存在哪里呢?

实时上,跟消息队列类似,它保存在 /dev/shm 这个目录中。你可以在这个目录中找到你创建了的,但是没有调用sem_unlink的信号量。

由此可见有名信号量的实现是以共享内存区实现的。

<think>好的,我现在需要回答用户的问题:“为什么sem_open创建有名信号量默认存储到了/dev/下”。首先,我得回忆一下有名信号量在Unix/Linux系统中的相关知识。 用户提到sem_open创建有名信号量默认存储在/dev下,这可能与某些系统的实现方式有关。我记得不同Unix系统对POSIX信号量的实现可能不同。比如,在Linux系统中,有名信号量通常挂载在/dev/shm目录下,但名字可能以sem.开头。而用户提到的直接放在/dev下,可能是在其他类Unix系统如Solaris或者某些BSD变种中的做法。 接下来,我需要确认系统如何处理有名信号量。POSIX标准要求有名信号量通过名字进行访问,但具体存储位置由系统实现决定。Linux使用虚拟文件系统(如tmpfs)来存储共享内存和信号量,路径可能是/dev/shm。而其他系统可能直接使用/dev,因为这是设备文件的传统位置,可能将信号量视为一种虚拟设备。 然后,权限问题也可能是一个因素。/dev目录通常对所有用户可访问,方便信号量的共享。但需要考虑权限设置是否正确,避免安全问题。 另外,用户可能混淆了不同的系统实现。比如,在macOS中,可能实现方式又不同,或者用户看到的路径是符号链接。需要指出不同系统的差异,避免一概而论。 还需要检查sem_open的手册页,看看是否有说明存储路径的部分。不过手册页可能不会详细说明,因为这属于实现细节。但根据经验,大多数现代Linux系统使用/dev/shm,而其他系统可能有不同位置。 总结起来,原因可能包括:系统实现差异,传统设备目录的使用,权限管理方便,以及文件系统类型的考虑(如tmpfs用于共享内存对象)。需要向用户解释这些可能的原因,并建议查阅特定系统的文档来确认。</think>有名信号量默认存储在`/dev`目录下的原因与Unix系统的设计哲学和实现机制密切相关,我们可以从以下层面逐步分析: 1. **命名空间统一管理** - `/dev`目录传统上用于设备文件,但现代Unix系统将其扩展为**内核对象命名空间** - 信号量作为系统级资源,需要全局唯一标识符,符合`/dev`目录的定位 - 例如在Solaris系统中,POSIX信号量创建类似`/dev/sem/[name]`的路径 2. **虚拟文件系统挂载** - 现代Linux采用`tmpfs`内存文件系统挂载在`/dev/shm` - 实际路径可能是`/dev/shm/sem.[name]`(可通过`ls -l /dev/shm`查看) - 这种设计使得信号量: $$ 内存驻留 \implies 高速访问 $$ $$ 进程共享 \implies 路径可见性 $$ 3. **内核对象标识规范** - 信号量名称需符合文件路径格式: ```c sem_open("/mysem", O_CREAT, 0644, 1); // 实际映射到/dev/shm/sem.mysem ``` - 系统自动添加前缀: $$ \text{真实路径} = \text{base\_path} + \text{sem\_prefix} + \text{用户指定名称} $$ 4. **权限控制继承** - 文件系统权限模型可直接复用: ```shell $ ls -l /dev/shm/sem.test -rw-r--r-- 1 user group 0 Aug 1 10:00 /dev/shm/sem.test ``` - 符合Unix的"一切皆文件"哲学 5. **跨进程寻址机制** - 通过路径名实现进程间定位: $$ \text{进程A} \xrightarrow{\text{open("/same_path")}} \text{同一信号量} \xleftarrow{\text{open("/same_path")}} \text{进程B} $$ 6. **系统实现差异** | 系统类型 | 典型路径 | 实现方式 | |----------------|---------------------|--------------------------| | Linux | `/dev/shm/sem.*` | 内存文件系统(tmpfs) | | Solaris | `/dev/sem/[name]` | 专用设备节点 | | FreeBSD | `/tmp/sem.[name]` | 临时文件系统 | 建议开发时注意: 1. 始终检查`sem_open()`返回值 2. 使用`sem_unlink()`及时清理 3. 避免使用特殊字符命名 4. 跨平台时注意路径规范差异 可通过`mount | grep shm`命令验证系统的共享内存挂载点,这是定位信号量存储位置的关键线索。
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