Multithreading 正确销毁命名的SystemV信号量

我使用命名SystemV信号量在OSX和linux上的所有应用程序中锁定一个文件。从任何定义来看，都不是最漂亮的API

它似乎可以工作，但我不太明白在每个人都使用完信号灯后如何正确地销毁它

一般逻辑如下：

创建：

[1] 线程或进程尝试使用ftok（）为文件创建的密钥打开信号量集。集合包含2个信号量。[2] 如果信号量集不存在，则使用666权限创建它。[3] “锁定”（信号量之一）设置为释放状态（值1）。[4] “引用计数”（同一集中的另一个信号量）增加

锁定/解锁：

为了锁定[5]，一个线程将“lock”信号量的值递减1（使用undo），从而等待它是否已经为零。要解锁[6]，线程将其增量为1，从而允许其他人锁定它

销毁：

[7] 尝试递减“引用计数”信号量（使用IPC_NOWAIT标志）。[8] 它的值被检查为0，如果是[9]，则信号量集被销毁

（还有一层基于线程本地存储的逻辑，使锁在一个线程内递归。）

问题是:

• 如何同步步骤[1]和[2]？（若信号量集不存在，但当我们数星星时，它是由其他人创建的，所以现在创建也将失败）
• 如何使步骤[4]与[8]同步，以便[9]不会过早地杀死我
• 还有其他比赛条件吗

PS：虽然POSIX信号量有更好的API，但我认为我无法在这里描述的sem_inlink（）行为中生存下来：

调用sem_open（）以重新创建或 重新连接到信号灯，请参阅 sem_unlink（）之后的新信号量为 打电话来

所以我没有办法释放它们…

几种方法：

首先，如果您的目标是锁定一个文件，那么使用文件锁定调用如

flock（2）

或

fcntl（2）+F_SETLK

，而不是信号灯。嗯，这是最好的办法

其次，永远保持一个sem。你说得对，这个提议很有意思，而且你的措辞表明新的sem客户随时可能出现。您需要一个单独的同步机制，比如一个单独的、长寿命的sem，来控制您真正关心的sem的创建/销毁。你可以把它和一个专用的“等待零”（mysembuf.sem\u op:=0）破坏者结合起来，观察refcount sem并准备好

IPC\u RMID

。讨厌。最好只使用一个持久的二进制信号量，而不使用用户提供的引用计数

---

第三，使用POSIX命名的SEM。忽略

sem\u unlink（）

，而在完成后只需

sem\u close（）

（当然是在

sem\u post（）

ing解锁之后！）。这在概念上与前面的方法类似——一个小的同步原语仍然存在——但是，正如您所说，它是一个更简单的API。您也不必处理。

以下是我最终要做的事情（这是一个荣誉问题，在这一点上，我不会离开，直到我有了正确的代码，无论手头的任务是否需要它：））

创建

尝试打开[1]个包含3个sem的现有sem集，如果失败，请尝试[2]创建一个sem集。如果由于已经有人创建而无法创建，请返回[1]。这个循环最终会退出，要么是打开的，要么是创建的，要么是因为一个我无法处理的错误，在这种情况下，我拿着球回家。（我还有N次迭代的限制，以防万一：））

三个SEM中的一个是有效负载，另一个是参考计数，第三个是参考计数锁。[2]锁初始化为0后，将进入锁定状态

保留

如果sem集是由[2]创建的，则所有3个sem都将从0到1进行符号化[3]。有效负载释放，参考计数为1，锁释放（无撤消）。 如果它是由[1]打开的，则获取锁[4]（-1），引用计数增加（+1），锁释放（+1）。如果此时lock为零，则会被阻塞。如果在等待过程中，由于sem集在[6]被破坏，导致此semop失败，则保留失败，我们将返回到[1]。这个循环的迭代次数也有限

发布

获取锁[5]（-1，等待），减少引用计数（-1，不等待）。如果成功，那么如果ref count现在为零，则sem集将被销毁。否则[6]锁被释放（+1）。如果因为sem集被破坏而获取锁失败，则什么也不做

在保持和释放之间，有效载荷照常使用

除了每个集合2个信号量的复杂性和开销之外，只有一个问题（现在我看到了致命的缺陷：）——当creator在[2]和[3]之间崩溃时。这将绞死所有客户。我可以在linux上使用定时等待并杀死孤立的信号量，但是OSX，作为一个通常愚蠢的自己，没有定时操作，所以我有点搞砸了

---

*…去编写自己的内核或其他东西…*

我不确定致命的缺陷：信号量的创建是原子的（我希望是？）。下一个进程将实际获取它，或者在最坏的情况下，调用create失败（这应该只是尝试在循环中再次获取它）。然后，直到创建流程释放它（设置为1），其他所有人都将获得已经存在的sem，如果试图“锁定”（使用-1），他们将等待。创建过程失去了控制，但没关系，它们都是相等的。（实际上，这回答了我的一个问题，我只是不想循环：））至于永远保持一个sem，在linux上，最大值通常很小，大约128集。我只需要锁定几个文件，但我的单元测试达到它相当快——这是我想在不使用时杀死它们的主要原因。至于文件锁定，我四处看了看，似乎一个进程的线程无法锁定每个进程