Linux下用semaphore来做进程间互斥

semaphore很类似windows下的kernel object，一旦创建，可以被多个进程使用，当然一个进程中多个线程也可以使用semaphore来互斥。谈到互斥，一般semaphore的值就是1。man 7 sem_overview可以看到很多有用的信息。

Semaphore和pipe一样，也有有名的和无名的两种。无名的嘛，在父子进程间使用比较方便，有名的嘛，在"不搭界"的多进程中使用很方便。

这里贴一段代码，代码最能说明问题，其他都参考manual就OK了。

    /* Change umask temporarily to make sure the correct permission */
    old_mask = umask(0);
    super_mmsem = sem_open("/supermm", O_CREAT | O_RDWR, S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH | S_IWOTH, 1);
    if (super_mmsem == SEM_FAILED) {
        fprintf(stderr, "Create mm semaphore failed. Name: %s, Reason: %s\n", "/supermm", strerror(errno));
        return 1;
    }
    umask(old_mask);

............

    /* Release after used */
    if (super_mmsem != NULL) {
        sem_close(super_mmsem);
        sem_unlink("/supermm");
    }

 

 1. 使用umask将创建出来的文件权限要设置正确了。因为后续所有不是root的进程都要能读写这个有名semaphore才行。sem_open和open很类似，创建出来的文件，权限是我们指定的权限，也就是上面代码中的：S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP | S_IROTH | S_IWOTH 再与上 umask的非。就是：<我们设置的权限> & ~umask。这就是为什么调用umask(0)的原因。Linux默认的umask是022，所以如果要设置的权限是666的话，与上~022，出来的就是644了。

2. sem_open的第一个参数需要注意，是这个有名sem的path，这里path不能写成/tmp/aaa.sem这样的格式，因为Linux下，sem都是创建在/dev/shm目录下的（Linux的/dev/shm是一个tmpfs类型的特殊fs，就像/proc, /sys一样，用mount命令就可以看到），而且会加上sem.这样的prefix，所以，这里代码里的值是/supermm，这样创建出来的文件就是/dev/shm/sem.supermm了，千万不要写路径。名字可以以/打头，不以/打头也是可以的。
3. 和windows的kernel object一样，sem也有counter，只有所有open了该sem的进程都sem_close了，该sem才会真正被内核销毁。使用sem_unlink就可以删掉该sem对应的文件。

创建好了，就可以使用了，和windows kernel object一样，使用也是调用sem_open首先得到一个sem的handle（当然这里flag就不能写O_CREAT了），然后sem_wait就是将该sem的值减1，由于sem定义规定了sem的值不能小于0，所以如果sem_wait之后的sem的值小于1的话，sem_wait就会block，直到有人增加了sem的值才会return，这样达到互斥的效果。sem_post就是给sem的值加1。

    if (super_mmsem == NULL)  /* Avoid create semaphore multi times */
    {
        super_mmsem = sem_open("/supermm", O_RDWR);
        if (super_mmsem == SEM_FAILED) {
            /* How can we do now? */
            fprintf(stderr, "Open semaphore %s failed. Reason: %s\n", "/supermm", strerror(errno));
            return 1;
        }
    }

......

    if (sem_wait(super_mmsem) == -1) {
        fprintf(stderr, "Call sem_wait failed. Reason: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }

......

    if (sem_post(super_mmsem) == -1) {
        fprintf(stderr, "Call sem_post failed, this is FATAL, maybe cause deadlock. Reason: %s\n", strerror(errno));
        return 1;
    }

 

 使用非常方便，记得用完之后sem_close。

That's it。不过注意使用无名semaphore的话，API和这些是不一样的，诸如有sem_init这样的API存在。所以如果使用无名sem的话，请参考linux manual。