Linux进程间通讯（五）信号量

Linux进程间通讯

Linux进程间通讯（一）信号（上）

Linux进程间通讯（二）信号（下）

Linux进程间通讯（三）管道

Linux进程间通讯（四）共享内存

Linux进程间通讯（五）信号量

Linux进程间通讯（五）信号量

一、信号量集的创建

信号量集的创建需要通过系统调用 semget，其定义如下（这里需要注意的是，semget创建的是一个信号量集合，也就是一个集合是可以包含多个信号量的）

SYSCALL_DEFINE3(semget, key_t, key, int, nsems, int, semflg)
{
   
	struct ipc_namespace *ns;
	static const struct ipc_ops sem_ops = {
   
		.getnew = newary,
		.associate = sem_security,
		.more_checks = sem_more_checks,
	};
	struct ipc_params sem_params;
	ns = current->nsproxy->ipc_ns;
	sem_params.key = key;
	sem_params.flg = semflg;
	sem_params.u.nsems = nsems;
	return ipcget(ns, &sem_ids(ns), &sem_ops, &sem_params);
}

• key：表示信号量的id
• msems：表示这个信号量集合中的信号量个数

这部分的操作和上一篇文章分析共享内存时创建共享内存十分相似。首先将请求封装成 sem_params，然后调用通用的 ipcget，指定信号量对应的 ipc 为 sem_ids，指定信号量对应的操作为 sem_ops，这一次请求的操作为 sem_params

ipcget 在上一篇文章已经解析过了，如果设置了 IPC_PRIVATE，那么就永远创建新的信号量；否则就会调用 ipcget_public

在 ipcget_public 中，首先会通过 id 去 sem_ids 中查找信号量是否存在，如果存在就返回，如果不存在，那么就创建一个新的

当要创建新的信号量的时候，对应的函数就是 newary 函数，其定义如下

static int newary(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params)
{
   
	int retval;
	struct sem_array *sma;
	key_t key = params->key;
	int nsems = params->u.nsems;
	int semflg = params->flg;
	int i;
......
	sma = sem_alloc(nsems);
......
	sma->sem_perm.mode = (semflg & S_IRWXUGO);
	sma->sem_perm.key = key;
	sma->sem_perm.security = NULL;
......
	for (i = 0; i < nsems; i++) {
   
		INIT_LIST_HEAD(&sma->sems[i].pending_alter);
		INIT_LIST_HEAD(&sma->sems[i].pending_const);
		spin_lock_init(&sma->sems[i].lock);
	}
	sma->complex_count = 0;
	sma->use_global_lock = USE_GLOBAL_LOCK_HYSTERESIS;
	INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_alter);
	INIT_LIST_HEAD(&sma->pending_const);
	INIT_LIST_HEAD(&sma->list_id);
	sma->sem_nsems = nsems;
	sma->sem_ctime = get_seconds();
	retval = ipc_addid(&sem_ids(ns), &sma->sem_perm, ns->sc_semmni);
......
	ns->used_sems += nsems;
......
	return sma->sem_perm.id;
}

newary 的第一步就是分配一个 struct sem_array 对象，它表示一个信号量集对象，然后是设置信号量的属性，如 key、权限等

struct sem_array 中其实定义了多个信号量，具体多少个是通过 semget 系统调用指定的，其定义如下

struct sem_array {
   
	struct kern_ipc_perm	____cacheline_aligned_in_smp
				sem_perm;	/* permissions .. see ipc.h */
	time_t			sem_otime;	/* last semop time */
	time_t			sem_ctime;	/* last change time */
	struct sem		*sem_base;