第10章 Posix信号量

10.1 概述

• posix有名信号量：使用posix IPC标识，可用于进程或线程之间的同步
• posix基于内存的信号量：放在共享内存去中，可用于进程或线程之间的同步
• System V信号量：在内核中维护，可用于进程或线程之间的同步

• P/V操作

  • P操作：代表荷兰语单词proberen(尝试)，也称递减或上锁，posix术语叫等待
  • V操作：代表荷兰语单词verhogen(增加)，也称递增或解锁或发信号，posix术语叫挂出

• 互斥锁、条件变量和信号量之间的差别

  • 互斥锁必须总是由给他上锁的线程解锁，信号量的挂出却不必由执行过它的等待操作的同一线程执行
  • 互斥锁呈二值状态
  • 既然信号量有一个与之关联的状态，那么信号量的挂出操作总是被记住
  • 能够从信号处理程序中安全调用的唯一函数是sem_post()

10.2 sem_open()、sem_close()、sem_unlink()函数

#include <fcntl.h>           /* For O_* constants */
#include <sys/stat.h>        /* For mode constants */
#include <semaphore.h>

sem_t *sem_open(const char *name, int oflag);
sem_t *sem_open(const char *name, int oflag,mode_t mode, unsigned int value);

• oflag:如果指定了O_CREAT，那参数三和四就是必须的，信号量尚未存在就初始化它
  
  • O_CREAT|O_EXCL(独占)：信号量已存在会出错
• mode:指定权限位

• value:指定信号量的初始值

• 使用sem_open()打开的信号量使用sem_close()关闭，进程结束时会自动执行

#include <semaphore.h>
int sem_close(sem_t *sem);

• Posix信号量至少是随内核持续的，可用下面的函数删除,每个信号量有一个引用计数器记录当前的打开次数，引用计数大于0时，name就能从文件系统中删除

#include <semaphore.h>
int sem_unlink(const char *name);
                        Link with -pthread.

10.3 sem_wait()和sem_trywait()函数

#include <semaphore.h>

int sem_wait(sem_t *sem);//被中断返回EINTR
int sem_trywait(sem_t *sem);//失败返回EAGAIN
int sem_timedwait(sem_t *sem, const struct timespec *abs_timeout);

10.4sem_post()和sem_getvalue()函数

#include <semaphore.h>
int sem_post(sem_t *sem);
int sem_getvalue(sem_t *sem, int *sval);

• sval:当前信号量的值
  
  • 0：信号量已经上锁
  • 负数：绝对值表示等待信号量解锁的线程数