linux提供了互斥量pthread_mutex_t(pthread庫) 用于線程間同步，進(jìn)程間同步提供了信號(hào)量sem_t。如果把pthread_mutex_t放到共享內(nèi)存中，并將其屬性設(shè)置為PTHREAD_PROCESS_SHARED，則也能實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的同步，相對(duì)而言比較麻煩。一般直接使用信號(hào)量更加方便。

這里討論使用具名信號(hào)量以便在無血緣關(guān)系的進(jìn)程之間做同步，主要涉及下面5個(gè)函數(shù)：

sem_open();//打開或者創(chuàng)建信號(hào)量 sem_wait();//獲取信號(hào)量 sem_post();//掛出信號(hào)量 sem_close();//關(guān)閉信號(hào)量 sem_unlink();//銷毀信號(hào)量

其中sem_unlink()的行為比較讓人迷惑，linux內(nèi)核文檔描述為：

DESCRIPTIONsem_unlink() removes the named semaphore referred to by name. The semaphore name is removed immediately. Thesemaphore is destroyed once all other processes that have the semaphore open close it.

意思是執(zhí)行該函數(shù)，會(huì)立即移除信號(hào)量的id名，并嘗試銷毀對(duì)應(yīng)的信號(hào)量實(shí)體，只有所有打開了該信號(hào)量的進(jìn)程都執(zhí)行了sem_close()，執(zhí)行sem_unlink()時(shí)才會(huì)真正銷毀這個(gè)信號(hào)量。問題就出現(xiàn)了，id名與信號(hào)量實(shí)體可能出現(xiàn)分離，因?yàn)楫?dāng)某個(gè)進(jìn)程A關(guān)閉了信號(hào)量(也就是執(zhí)行了sem_close)并嘗試執(zhí)行sem_unlink的時(shí)候，并不能確保其他進(jìn)程關(guān)閉了信號(hào)量，結(jié)果是信號(hào)量實(shí)體無法被真正銷毀，它依然在內(nèi)核中存在，且其他使用該信號(hào)量實(shí)體的進(jìn)程依然可以工作正常。問題是，當(dāng)進(jìn)程A再次打開這個(gè)信號(hào)量時(shí)(使用sem_open()，id名不變)，已經(jīng)無法通過id名找到之前那個(gè)信號(hào)量實(shí)體了，打開的是一個(gè)全新的信號(hào)量，雖然id名與之前一樣，內(nèi)容卻已經(jīng)沒有關(guān)聯(lián)了。

??????? 這樣一來，進(jìn)程A就無法與其他進(jìn)程同步了。只有其他進(jìn)程也執(zhí)行一次sem_close，并重新打開這個(gè)id名(sem_open())，才能重新連接到進(jìn)程A打開的那個(gè)信號(hào)量實(shí)體，繼續(xù)同步。因此“The semaphore name is removed immediately”,應(yīng)該理解為"立即解除name 與信號(hào)量實(shí)體的綁定關(guān)系"，且解除之后無法重新綁定。

??????? 在使用共享內(nèi)存的過程中，shmctl(id,IPC_RMID,NULL)移除共享內(nèi)存，好像也有類似的問題，沒有實(shí)測(cè)過。

總結(jié)：

????????通常當(dāng)一個(gè)進(jìn)程退出時(shí)，需要關(guān)閉已經(jīng)打開的信號(hào)量(sem_close)，如果信號(hào)量屬于這個(gè)進(jìn)程（在這個(gè)進(jìn)程里面create），還應(yīng)該執(zhí)行sem_unlink；如果信號(hào)量的歸屬權(quán)不是該進(jìn)程，則只應(yīng)該執(zhí)行關(guān)閉。

??????? 現(xiàn)實(shí)使用的時(shí)候，進(jìn)程可能異常掛掉退出，沒有執(zhí)行到sem_close這一步，甚至還沒有來得及掛出信號(hào)量(sem_post)程序就掛了，問題比較復(fù)雜，不僅可能存在數(shù)據(jù)安全，還很有可能造成死鎖。所以最好是當(dāng)某個(gè)進(jìn)程重啟了，其他相關(guān)進(jìn)程也重啟一下，確保所有進(jìn)程打開的是同一個(gè)信號(hào)量實(shí)體，可以一定程度避免信號(hào)量和共享內(nèi)存連接異常的問題。

??????? 當(dāng)然，最好是不要讓程序有異常掛掉的情況，應(yīng)該做好異常捕獲和處理，減少程序未定義行為。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的记录一次linux信号量sem_t使用bug的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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