POSIX 信号量:理解 Linux 中的进程间同步131


简介

进程间通信 (IPC) 是计算机科学中的一个基本概念,它允许在一个计算机系统中运行的多个进程相互通信和共享资源。在 Linux 系统中,POSIX 信号量是一种 IPC 机制,用于实现进程之间的同步和互斥访问。

POSIX 信号量类型

POSIX 定义了两种类型的信号量:* 二值信号量:具有仅两个状态(0 或 1)的信号量。
* 计数信号量:具有可以在 0 到某个最大值之间取值的信号量。

POSIX 信号量操作

对 POSIX 信号量可以执行以下操作:* sem_init():初始化一个信号量。
* sem_wait():在信号量值达到 0 之前阻塞进程。
* sem_post():将信号量值增加 1。
* sem_destroy():销毁一个信号量。

使用场景

POSIX 信号量在各种场景中都有用,包括:* 进程同步:确保多个进程按预期顺序执行。
* 互斥访问:防止多个进程同时访问共享资源。
* 资源管理:跟踪和管理有限的资源(例如,数据库连接)。

POSIX 信号量与互斥锁

POSIX 信号量与互斥锁类似,都是用于实现互斥访问的 IPC 机制。然而,两者之间存在一些关键差异:* 优先级:互斥锁允许进程具有优先级,而信号量不具有。
* 非阻塞操作:互斥锁提供非阻塞操作,而信号量则没有。
* 开销:信号量通常比互斥锁具有更低的系统开销。

POSIX 信号量示例

以下是一个使用 POSIX 信号量实现互斥访问的示例代码:```c
#include
sem_t mutex;
int main() {
sem_init(&mutex, 0, 1);
// 临界区代码
sem_wait(&mutex);
// 共享资源访问
sem_post(&mutex);
// 临界区代码结束
sem_destroy(&mutex);
return 0;
}
```

POSIX 信号量是一种强大的 IPC 机制,用于在 Linux 系统中实现进程间同步和互斥访问。通过了解信号量的类型、操作和用途,开发人员可以有效地利用它们来构建可靠和可扩展的应用程序。

2024-11-22


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