问派生的子进程是否使用相同的信号量？
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Stack Overflow用户

提问于 2011-07-27 16:33:10

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假设我创建了一个信号量。如果我派生一堆子进程，它们还会使用相同的信号量吗？

另外，假设我创建了一个内部带有信号量和forked的结构。是否所有子进程仍然使用相同的信号量？如果不是，那么将struct+semaphores存储在共享内存中是否允许子进程使用相同信号量？

我真的很困惑我的forked子进程如何使用相同的信号量。

linux

semaphore

shared-memory

fork

回答 3

Stack Overflow用户

回答已采纳

发布于 2011-07-27 18:00:13

假设我创建了一个信号量。，

。如果我派生一堆子进程，它们还会使用相同的信号量吗？

如果您使用的是SysV IPC信号量(semctl)，则为yes。如果您正在使用POSIX信号量(sem_init)，那么可以，但是在创建时使用only if you pass a true value for the pshared argument，并将其放在共享内存中。

另外，假设我创建了一个内部带有信号量和

的结构。是否所有子进程仍然使用相同的信号量？如果不是，那么将struct+semaphores存储在共享内存中是否允许子进程使用相同信号量？

你说“信号量在里面”是什么意思？对SysV IPC信号量的引用将是共享的，因为信号量不属于任何进程。如果您正在使用POSIX信号量，或者使用pthreads和condvar构造一些东西，那么您将需要使用共享内存和pshared属性(对于condvars和mutexes，pthread也有一个pshared属性)

请注意，出于这些目的，使用MAP_SHARED标志创建的匿名mmap将计入(匿名)共享内存，因此没有必要实际创建一个命名的共享内存段。在fork之后，普通堆内存将不会被共享。

票数 11

Stack Overflow用户

发布于 2011-07-27 16:54:28

假设我创建了一个信号量。，

。如果我派生一堆子进程，它们还会使用相同的信号量吗？

这取决于您是如何创建信号量的，要使用进程间通信信号量做到这一点，请参阅semaphore.c: Illustration of simple semaphore passing的示例。

另外，假设我创建了一个内部带有信号量和

的结构。是否所有子进程仍然使用相同的信号量？如果不是，那么将struct+semaphores存储在共享内存中是否允许子进程使用相同信号量？

为此，您的信号量需要存储在父进程和子进程之间共享的区域中，例如共享内存，而不仅仅是在堆栈或堆上创建，因为它将在进程派生时被复制。

我真的很困惑为什么我的forked子进程可以使用相同的信号量。

信号量可以在线程或进程之间共享。跨进程共享是在操作系统级别实现的。两个或多个不同的进程可以共享相同的信号量，即使这些进程不是通过派生单个父进程创建的。

请参阅此示例，了解如何在父进程及其子进程之间共享未命名的UNIX信号量(要使用gcc进行编译，您将需要-pthread标志)：

#include <semaphore.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>

int main(void)
{
  /* place semaphore in shared memory */
  sem_t *sema = mmap(NULL, sizeof(*sema), 
      PROT_READ |PROT_WRITE,MAP_SHARED|MAP_ANONYMOUS,
      -1, 0);
  if (sema == MAP_FAILED) {
    perror("mmap");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }

  /* create/initialize semaphore */
  if ( sem_init(sema, 1, 0) < 0) {
    perror("sem_init");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  int nloop=10;
  int pid = fork();
  if (pid < 0) {
    perror("fork");
    exit(EXIT_FAILURE);
  }
  if (pid == 0) { 
    /* child process*/
    for (int i = 0; i < nloop; i++) {
      printf("child unlocks semaphore: %d\n", i);
      if (sem_post(sema) < 0) {
          perror("sem_post");
      }
      sleep(1);
    }
    if (munmap(sema, sizeof(sema)) < 0) {
      perror("munmap");
      exit(EXIT_FAILURE);
    }
      exit(EXIT_SUCCESS);
  }
  if (pid > 0) {
    /* back to parent process */
    for (int i = 0; i < nloop; i++) {
      printf("parent starts waiting: %d\n", i);
      if (sem_wait(sema) < 0) {
        perror("sem_wait");
      }
      printf("parent finished waiting: %d\n", i);
    }
    if (sem_destroy(sema) < 0) {
      perror("sem_destroy failed");
      exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (munmap(sema, sizeof(sema)) < 0) {
      perror("munmap failed");
      exit(EXIT_FAILURE);
    }
    exit(EXIT_SUCCESS);
  }
}

输出将为：

parent starts waiting: 0
child unlocks semaphore: 0
parent finished waiting: 0
parent starts waiting: 1
child unlocks semaphore: 1
parent finished waiting: 1
...

您可能也想阅读Semaphores in Linux，但请注意，给出的跨fork的UNIX信号量的示例不起作用，因为作者忘记在mmap中使用MAP_ANONYMOUS标志。

票数 8

Stack Overflow用户

发布于 2011-10-29 10:58:15

尝尝这个

子变量和父变量将交替递增共享变量

#include <semaphore.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>

struct test {
        sem_t mutex1;
        sem_t mutex2;
        int temp;
}test1;

int main(int argc, char **argv)
{
  int fd, i,count=0,nloop=10,zero=0,*ptr;
  struct test *testptr;
  //open a file and map it into memory
        sem_t mutex;
  fd = open("log.txt",O_RDWR|O_CREAT,S_IRWXU);
  write(fd,&zero,sizeof(int));
  ptr = mmap(NULL, sizeof(struct test),PROT_READ |PROT_WRITE,MAP_SHARED,fd,0);
  close(fd);
  memcpy(ptr, &test1, sizeof(test1));
  testptr = (struct test *)ptr;
  // testptr = (struct test *)&test1;
  /* create, initialize semaphore */
  if( sem_init(&(testptr->mutex1),1,1) < 0)
    {
      perror("semaphore initilization");
      exit(0);
    }
  /* create, initialize semaphore */
  if( sem_init(&(testptr->mutex2),1,0) < 0)
    {
      perror("semaphore initilization");
      exit(0);
    }
  if (fork() == 0) { /* child process*/
    for (i = 0; i < nloop; i++) {
      sem_wait(&(testptr->mutex2));
      printf("child: %d\n", testptr->temp++);
      sem_post(&(testptr->mutex1));
    }
    exit(0);
 /* back to parent process */
  for (i = 0; i < nloop; i++) {
    sem_wait(&testptr->mutex1);
    printf("parent: %d\n", testptr->temp++);
    sem_post(&(testptr->mutex2));
  }
  exit(0);
}