什么时候调用sem_unlink()？

Question

我对 Linux API sem_unlink() 有点困惑，主要是何时或为何调用它。我在 Windows 中使用信号量已经很多年了。在 Windows 中，一旦关闭命名信号量的最后一个句柄，系统就会删除底层内核对象。但在 Linux 中，开发人员需要通过调用 sem_unlink() 来删除内核对象。如果不这样做，内核对象将保留在 /dev/shm 文件夹中。

我遇到的问题是，如果进程 A 调用 sem_unlink() 而进程 B 已锁定信号量，它会立即销毁信号量，现在当/如果进程 C 出现时，进程 B 不再受到信号量的“保护”。更重要的是，手册页充其量也令人困惑：

“信号量名称将立即删除。一旦打开该信号量的所有其他进程关闭该信号量，该信号量就会被销毁。”

如果要等待其他进程关闭信号量，如何才能立即销毁对象？

显然我不明白 Linux 上信号量对象的正确使用。谢谢你的帮助。下面是我用来测试这个的一些示例代码。

int main(void)
{
    sem_t *pSemaphore = sem_open("/MyName", O_CREAT, S_IRUSR | S_IWUSR, 1);
    if(pSemaphore != SEM_FAILED)
    {
        if(sem_wait(pSemaphore) == 0)
        {
            // Perform "protected" operations here

            sem_post(pSemaphore);
        }

        sem_close(pSemaphore);
        sem_unlink("/MyName");
    }

    return 0;
}

Answer 1

回复您的问题：

1. 与 Windows 的信号量行为相比，您 描述一下，POSIX 信号量是内核持久的。这意味着 即使没有进程拥有信号量，信号量仍保留其值 打开。 （信号量的引用计数将为 0）

2. 如果进程A调用sem_unlink()，而进程B拥有信号量 锁定。这意味着信号量的引用计数不为 0，并且将 不被破坏。

sem_close 与 sem_unlink 的基本操作，我认为将有助于整体理解：

sem_close：close是一个信号量，当进程退出时也会完成。信号量仍然保留在系统中。

sem_unlink：仅当引用计数达到 0 时（即在所有打开它的进程、调用 sem_close 或退出之后）， 才会从系统中删除。

参考资料： 书籍 - Unix 网络编程 - 进程间通信，作者：W.Richard Stevens，第 2 卷，第 10 章

Answer 2

sem_unlink()

函数删除由名称和标记标识的信号量 一旦所有进程停止使用信号量就会被销毁（这可能意味着 立即，如果所有打开信号量的进程都已关闭它）。

Answer 3

我认为最简单的理解方法是将行为与文件和文件句柄进行比较。

• 当您使用

  open()

  创建/打开文件时，该文件会在文件系统中（通常在磁盘中）创建，并且进程会获得一个 文件句柄，即一个数字。
• 当您使用

  close()

  关闭文件句柄时，进程将无法再访问该文件，但该文件仍然存在于磁盘上。
• 当您使用

  unlink()

  删除文件时，如果您使用

  ls

  bash 命令，您将不再在其包含的目录中看到该文件名；然而，仍然可以通过文件句柄访问该文件，并且 inode 仍然存在。

这3种情况分别对应

sem_open

、

sem_close

和

sem_unlink

。

sem_t*

对应于文件句柄。

事实上，命名信号量是作为文件实现的。

类似地，如果您取消链接信号量而不关闭它，然后创建一个具有相同名称的新信号量，则行为就像您对文件执行相同的操作一样 - 即您将获得两个“具有相同名称”的不同信号量：

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/shm.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <semaphore.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <assert.h>

int main(){
    sem_t *a1 = sem_open("a", O_CREAT | O_EXCL, 0644, 1);
    assert(a1 != SEM_FAILED);
    sem_unlink("a");

    sem_t *a2 = sem_open("a", O_CREAT | O_EXCL, 0644, 2);
    assert(a2 != SEM_FAILED);
    sem_unlink("a");

    int a1value, a2value;
    
    assert(sem_getvalue(a1, &a1value) == 0);
    assert(sem_getvalue(a2, &a2value) == 0);

    assert(a1value == 1);
    assert(a2value == 2);

    sem_close(a1);
    sem_close(a2);
}

这是什么意思？那个

• 如果您不再需要使用相同名称打开信号量，则可以在打开信号量后立即取消链接。
• 必须取消链接信号量（至少一次）以避免信号量泄漏，但当进程退出时信号量将被关闭。