如何在C中创建共享内存中的信号量?

iq3niunx  于 2022-12-22  发布在  其他
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我的任务是创建两个不同的C文件,然后使用信号量进行进程同步(我同时运行这两个C文件)。
我主要关心的是:如果我想访问两个进程(C文件的可执行文件)中的信号量,我需要在共享内存中创建信号量。2我还需要创建二进制信号量。
因为这是我的第一个程序,有人能建议如何开始吗?
我能够创建和使用共享内存,在线程中使用信号量。我也看了一些关于YouTube的讲座,但找不到合适的解决方案。

7hiiyaii

7hiiyaii1#

跨进程信号量是操作系统特定的操作。
大多数共享的是你在一个进程中通过一个虚拟路径创建信号量。如果权限设置正确,你可以在另一个进程中使用相同的虚拟路径打开信号。这些虚拟路径通常不是真实的的文件系统路径,即使它们看起来很熟悉。
在基于POSIX/SystemV的系统上,通常有两个选项,下面的答案很好地解释了这两个选项之间的区别。

系统V信号量

这些是基于路径的信号量,可以使用semget()获得:

#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>    
#include <sys/sem.h>

int sem;
int sem_id = 1;
key_t key;

key = ftok("/virtualpathtosemaphore", 1);
// create a new semaphore
sem = semget(key, 1, IPC_CREAT);
// use sem = semget(key, 1, 0); to attach to an existing semaphore
// flags also contain access rights, to take care to set them appropriately

// increment semaphore
struct sembuf semopinc = {
  .sem_num = 0,
  .sem_op = 1,
  .sem_flg = 0
};    
semop(sem, &semopinc, 1);

/* decrement semaphore, may block */
struct sembuf semopdec = {
  .sem_num = 0,
  .sem_op = -1,
  .sem_flg = 0
};   
semop(sem, &semopdec, 1);

注意清理信号量是很重要的,因为System V信号量一直存在直到明确地解除链接。当进程崩溃而没有清理它的信号量时,这是一个问题(例如FreeBSD自带了一个实用程序ipcrm来移除悬挂的System V IPC对象)。

POSIX信号量

实际上这些代码的实现并不广泛,所以检查一下你的内核是否支持它们。这些代码的命名版本是通过sem_open()获得的。

#include <semaphore.h>

sem_t *sem;
sem = sem_open("/nameofsemaphore", O_CREAT, permissions, 0);
// use sem = sem_open("/nameofsemaphore", 0) to open an existing semaphore

/* increment semaphore */
sem_post(sem);

/* decrement semaphore */
sem_wait(sem);
  • 编辑 *:命名POSIX信号量需要使用sem_destroy()sem_unlink()销毁和取消链接。未命名信号量(从sem_init()获得)将在上次关闭时销毁。请注意,它保存为取消链接打开的信号量,它将在上次关闭时销毁。
    Windows

Windows有自己的信号量API:信号量由CreateSemaphore()创建。
Windows使用与POSIX相同的 * 命名技巧 *,但命名空间约定不同。

HANDLE hSem;
hSem = CreateSemaphore(NULL, 0, LONG_MAX, _T("Local\\PathToMySemaphore");

// Use OpenSemaphore() to attach to an existing semaphore

// increment semaphore:
ReleaseSemaphore(hSem, 1, NULL);

// decrement semaphore
WaitForSingleObject(hSem, 0);

在修改上面的例子时,不要忘记添加错误检查。还要注意,我故意忽略了权限以简化代码。不要忘记添加相关的标志。
除此之外,您还可以(在真实的的信号量出现之前通常会这样做)将文件锁作为一种二进制互斥锁滥用。

xqkwcwgp

xqkwcwgp2#

你说你用的是Ubuntu GNU/Linux所以...
使用命名信号量!

#include <semaphore.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

// On first process (the one that creates the semaphore)

char semaphoreName[1 + 6 + 1];
semaphoreName[0] = '/';
semaphoreName[1 + snprintf(&semaphore[1], 6 + 1, "%d", getpid())] = '/0';

sem_t *sem = sem_open(semaphoreName, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, S_IRUSR | S_IWUSR, 0);

// On second process

sem_t *sem = sem_open(semaphoreName, O_RDWR);

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