Linux sem参数配置,linux信号量的SEM_UNDO参数

最新推荐文章于 2025-07-01 10:53:00 发布

shurufahuaile

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文章标签： Linux sem参数配置

本文详细介绍了SystemV信号量在进程间同步中的作用，特别是semop函数的P和V操作。通过示例程序展示了SEM_UNDO标志如何确保在进程异常结束时自动释放信号量，防止其他进程永久阻塞。实验结果显示，使用SEM_UNDO后，即使子进程被杀死，父进程仍能正常执行，保证了系统的正确运行。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

信号量是不同进程间或一个给定进程内部不同线程间同步的机制。System V信号量是一个或多个信号量的集合，其中的每一个都是氮素的计数信号量。System V信号量由内核维护，主要函数有：semget,semop,semctl。

我们重点来讨论semop函数，该函数的主要功能是对信号进行PV操作。

P操作负责把当前进程由运行状态转换为阻塞状态，知道另外一个进程唤醒它。操作为：申请一个空闲资源(把信号量减1)，若成功，则退出，若失败，则该进程被阻塞。

V操作负责把被阻塞的进程唤醒，它有一个参数表，存放着等待被唤醒的进程信息，操作为：释放一个被占用的资源(把信号量加1)，如果发现有被阻塞的进程，则选择一个唤醒。

semop函数原型：

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

semop操作中：sembuf结构的sem_flg成员可以为0，IPC_NOWAIT,SEM_UNDO,为SEM_UNDO时，它将使操作系统跟踪当前进程对这个信号量的修改情况，如果这个进程在没有释放该信号量的情况下终止，操作系统将自动释放该进程持有的信号量。

下面我们用一段程序来看看SEM_UNDO的作用：

#include "comm.c"文件：

static int comm_creat_sem_set(int _sem_nums,int flag)

{

key_t _key=ftok(_PATH_,_PROJ_ID_);

if(_key<0)

{

perror("ftok");

return -1;

}

int sem_id=semget(_key,_sem_nums,flag);

if(sem_id<0)

{

return -1;

}

return sem_id;

}

int creat_sem_set(int _sem_nums)

{

umask(0);

int flag=IPC_CREAT|IPC_EXCL|0666;

return comm_creat_sem_set(_sem_nums,flag);

}

int get_sem_set(int _sem_nums)

{

int flag=IPC_CREAT;

return comm_creat_sem_set(_sem_nums,flag);

}

int init_sem_set(int _sem_id,int _sem_num,int _init_val)

{

union semun _un;

_un.val=_init_val;

if(semctl(_sem_id,_sem_num,SETVAL,_un)<0)

{

perror("semctl");

return -1;

}

return 0;

}

int p_sem(int _sem_id,int _seq_num)

{

struct sembuf _sem_buf[1];

_sem_buf[0].sem_num=_seq_num;

_sem_buf[0].sem_op=-1;

// _sem_buf[0].sem_flg=SEM_UNDO;

_sem_buf[0].sem_flg=0;

if(semop(_sem_id,_sem_buf,1)<0)

{

perror("semop");

return -1;

}

return 0;

}

int v_sem(int _sem_id,int _seq_num)

{

struct sembuf _sem_buf[1];

_sem_buf[0].sem_num=_seq_num;

_sem_buf[0].sem_op=1;

_sem_buf[0].sem_flg=0;

// _sem_buf[0].sem_flg=SEM_UNDO;

if(semop(_sem_id,_sem_buf,1)<0)

{

perror("semop");

return -1;

}

return 0；

}

comm.h文件：

#pragma once

#include

#define _PATH_ "."

#define _PROJ_ID_ 0x6666

union semun

{

int val; /* Value for SETVAL */

struct semid_ds *buf; /* Buffer for IPC_STAT, IPC_SET */

unsigned short *array; /* Array for GETALL, SETALL */

struct seminfo *__buf; /* Buffer for IPC_INFO*/

};

int creat_sem_set(int _sem_nums);

int get_sem_set(int _sem_nums);

int init_sem_set(int _sem_id,int _sem_nums,int _init_val);

int p_sem(int _sem_id,int _seq_num);

int v_sem(int _sem_id,int _seq_num);

int destroy_sem_set(int _sem_id);

sem.c文件：

int main()

{

int sem_id=creat_sem_set(1);

init_sem_set(sem_id,0,1);

pid_t id=fork();

if(id <0)

{

perror("fork");

exit(1);

}

else if(id==0)

{

int childid=getpid();

int fatherid=getppid();

printf("childid:%d,fatherid:%d\n",childid,fatherid);

int sem_id=get_sem_set(0);

while(1)

{

p_sem(sem_id,0);

printf("child wrinting\n");

sleep(1);

fflush(stdout);

printf("child finish post\n");

sleep(10);

fflush(stdout);

v_sem(sem_id,0);

}

else

{

while(1)

{

p_sem(sem_id,0);

printf("father wrinting\n");

sleep(1);

fflush(stdout);

printf("father finish post\n");

sleep(1);

fflush(stdout);

v_sem(sem_id,0);

}

destroy_sem_set(sem_id);

return 0;

}

在没用SEM_UNDO参数前，运行结果：

从代码中我们看到，在子进程P操作之后，我们让子进程sleep了10秒，在这之前我们把子进程傻掉了，也就是子进程没有进行V操作，所以没有释放占用的信号量，我们会看到，把子进程杀掉之后，父进程阻塞了。

而我们用了SEM_UNDO这个参数后，运行结果如下：

我们可以看到，在把子进程kill后，父进程照样可以运行，因为使用了SEM_UNDO后，操作系统自动释放该进程持有的信号量，从而可以使得另一个进程可以继续工作。否则，另外一个进程将永远阻塞。