Linux 中使用 sem_wait() 进行进程同步386

在 Linux 操作系统中，sem_wait() 是一个系统调用，用于使进程在信号量为零时进入休眠状态，直到信号量大于零才被唤醒。信号量是一种同步机制，用于协调多个进程对共享资源的访问，防止出现竞争条件和数据损坏。

sem_wait() 函数原型
int sem_wait(sem_t *sem);

其中：* `sem` 是要操作的信号量指针。

参数
`sem`：指向要操作的信号量的指针。该信号量必须已经使用 `sem_init()` 初始化。

返回值* `sem_wait()` 成功时返回 0。
* 若信号量为零，进程进入休眠状态，直到信号量大于零才被唤醒，此时返回 0。
* 若发生错误，返回 -1，并设置 `errno` 变量。

错误代码* `EAGAIN`：信号量为零，且进程无法获得信号量锁。
* `EINTR`：等待期间，进程被信号中断。
* `EINVAL`：传递给 `sem_wait()` 的信号量未被正确初始化。
* `EFAULT`：`sem` 指针指向无效的内存地址。

示例以下代码示例展示了如何使用 `sem_wait()` 在两个进程之间实现同步：

#include
#include
#include
// 全局信号量
sem_t sem;
void *child_proc(void *arg) {
// 等待信号量
sem_wait(&sem);
// 访问共享资源
// 释放信号量
sem_post(&sem);
return NULL;
}
int main() {
// 初始化信号量
sem_init(&sem, 0, 1);
// 创建子进程
pid_t pid = fork();
if (pid == 0) {
// 子进程
child_proc(NULL);
} else {
// 父进程
sleep(1); // 给子进程时间获取信号量
// 访问共享资源
// 释放信号量
sem_post(&sem);
waitpid(pid, NULL, 0); // 等待子进程终止
}
// 销毁信号量
sem_destroy(&sem);
return 0;
}

在这个示例中，父进程和子进程都使用同一个信号量 `sem` 来协调对共享资源的访问。在子进程获取信号量之前，父进程会等待，这样可以确保子进程在访问共享资源之前，父进程已经释放了信号量。

最佳实践* 始终检查 `sem_wait()` 的返回值，以了解是否存在错误。
* 使用信号量来保护对共享资源的访问，防止出现竞争条件。
* 在使用完毕后，始终销毁信号量，以释放系统资源。
* 避免在信号处理程序中使用信号量，因为这可能会导致死锁。
* 考虑使用 `sem_timedwait()`，以指定超时时间，防止进程无限期阻塞。

`sem_wait()` 是 Linux 中一个重要的系统调用，用于实现进程同步。通过控制对共享资源的访问，它可以帮助防止竞争条件和数据损坏。在编写多线程或多进程程序时，理解和正确使用 `sem_wait()` 至关重要。

2024-10-18

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