如何检查c中信号量的状态？

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何检查c中信号量的状态？

【英文标题】：How can I check the state of a semaphore in c?

【发布时间】：2012-07-19 11:16:17

【问题描述】：

我有一个全局静态变量，它是一个信号量，因为我正在编写一个库而不是一个程序。

在使用该库的main() 程序中，有fork() 的调用，以及基于共享内存的对管道的读取和写入。

例如，这是使用我的库的main()：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "my_pipe_shared_memory_based.h"
int main()


    int spd, pid, rb;
    char buff[4096];
    my_new_init();

    if (my_new_fifo("tmp_shm_pipe",0666) < 0)
    
        perror("my_new_fifo");
        exit(1);
    

    if (fork()) 
    
        spd = my_new_open("tmp_shm_pipe", O_RDONLY, 0600);
        if (spd < 0)
        
            perror("PARENT: my_new_open");
            exit(1);
        
        rb = my_new_read(spd, buff, sizeof(buff));
        if (rb > 0)
            write(1, buff, rb);
    

    else
    
        spd = my_new_open("tmp_shm_pipe", O_WRONLY, 0600);
        if (spd < 0)
        
            perror("SON: my_new_open");
            exit(1);
        
        my_new_write(spd, "hello world!\n", sizeof("hello world!\n"));
    

    my_new_close(spd);
    my_new_un_link("tmp_shm_pipe");
    my_new_finish();

    return 0;

现在，我想在每次进程在方法中读取和/或写入之前使用信号量：

my_new_write()

my_new_read()

现在，问题是，我怎样才能在上面请求的方法中每次检查信号量的状态（例如my_new_write&my_new_read），所以我可以让进程做他的事情，或者阻止它，如果另一个进程当前正在读/写？

谢谢

【问题讨论】：

您的信号量“mySemaphore”在不同进程中不可见。看我的回答。

您也可以简单地尝试在 sem_open 调用中将“S_IRUSR | S_IWUSR”替换为“S_IRWXO”。它应该可以工作，虽然我不确定:)

@JoãoFernandes：试过了，但输出仍然只是：Output: 而不是 :Output:hello world!。也许还有其他想法？谢谢

您是否验证过您的信号量正在正确初始化，并且--once--，而不是每个进程一次？您的每个信号量操作的返回码是什么？

@SanJacinto：是的，我加倍检查了。它从零 (0) 开始，到 1，然后回到零。从不大于 1 或小于 0。

【参考方案1】：

这里的关键是您必须确保确保互斥的信号量对两个进程都是可见的。为此，您需要分配共享内存并在分叉之前初始化信号量。例如，对于这个任务，您可以使用 mmap。示例（没有任何错误检查）：

sem_t *sem = mmap(NULL, sizeof(sem_t),
                  PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS | MAP_SHARED, 0, 0);

之后，使用 sem_init 初始化信号量并确保第二个参数 pshared 不为零。手册说：

如果 pshared 不为零，则信号量在进程之间共享，并且应该位于共享内存区域中（请参阅 shm_open(3)、mmap(2) 和 shmget(2)）。 （由于 fork(2) 创建的子进程继承了其父进程的内存映射，它也可以访问信号量。）任何可以访问共享内存区域的进程都可以使用 sem_post(3)、sem_wait(3) 等对信号量进行操作.

最后fork进程，正常使用sem_wait和sem_post。

编辑：

真的，尝试替换这个：

mySemaphore = sem_open("mySemaphore", O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR);

有了这个：

mySemaphore = mmap(NULL, sizeof(sem_t),
                   PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_ANONYMOUS | MAP_SHARED, 0, 0);
sem_init(mySemaphore, 1, 1);

在 my_new_open 函数中

【讨论】：

您似乎正确地创建了共享内存区域，但绝对不是信号量。

那行sem_init(mySemaphore, 1, 1); 导致死锁，程序没有停止运行。奇怪..我什至无法调试代码，因为我在 main() 中是 forking。我检查了sem_init 的man 和最后一个1（最右边的操作数）应该确实是1 表示互斥，但仍然处于僵局。

@ron，仔细查看您的代码，您似乎还有其他问题。例如，读取似乎是非阻塞的，这可能是问题的根源，因为您可能希望等到管道中有可用数据。

【参考方案2】：

sem_trywait() 和 sem_wait() 不是您要找的东西吗？用信号量句柄调用它们，你就会知道它们的状态。

http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/7908799/xsh/sem_trywait.html

不确定信号量，但带有互斥锁的 pthread_cond_timedwait() 还可以让您检查同步状态而不会阻塞线程（或给出超时）。

【讨论】：

Victor，我已经尝试过了（我的意思是线程）。现在我尝试使用 sem_wait 和 sem_post 但代码仍然不同步。有什么想法吗？我应该发布代码吗？谢谢

肯定的，把读/写函数贴出来，我们看看。

完成了，我发布了 3 个方法：open、read 和 write。谢谢。