利用信号量semaphore实现两个进程读写同步 Linux C
这篇帖子主要是记录一下自己使用信号量遇到的坑。首先是需求：创建两个进程A，B。A往buffer中写，B读。两个进程利用命名管道进行通信，并实现读写同步。即A写完后通知B读，B读完后通知A写。
如果A，B两个进程各自独立操作的话，很容易出现下列情况。 看哪个进程先抢占到这个buffer,由于write和read这个buffer都会阻塞另一个进程，所以可能会出现一个进程一直写数据，然后读进程会读到多条数据。
解决方案，利用linux POSIX中的semaphore完成读写同步。设置两个信号量semwr，semrd；semwr控制读，初始化值设置为1(in unlocked state)，semrd控制写，初始化设置为0（in locked state）。并由读进程释放写锁，由写进程释放读锁。（一个信号量是无法完成读写同步的）。
读进程：
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <semaphore.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#define MAXLINE 100
#define CONTEXT "HELLO WORLD"
#define FILENAME "MY_FIFO"
#define LOOP 200
#define SEMRD "sem_read"
#define SEMWR "sem_write"
int main(int argc,char *argv[]){
/* create the named pipe fifo*/
int fd;
int ret;
ret = mkfifo(FILENAME,0666);
if(ret!=0){
perror("mkfifo");
}
fd=open(FILENAME,O_RDONLY);
if(fd<0){
perror("open fifo");
}
/*open the semaphore*/
sem_t *semwr,*semrd;
int pwr,prd;
semwr=sem_open(SEMWR,O_CREAT,0666,1);
semrd=sem_open(SEMRD,O_CREAT,0666,0);
if(semwr==(void*)-1 ||semrd==(void*)-1){
perror("sem_open failure");
}
printf("sem address\n");
printf("semwr=%p\n",semwr);
printf("semrd=%p\n",semrd);
/*get this value*/
sem_getvalue(semwr,&pwr);
sem_getvalue(semrd,&prd);
printf("wr value=%d\n",pwr);
printf("rd value=%d\n",prd);
/* communication period*/
int i=LOOP;
while (i--){
/*lock*/
sem_wait(semrd);
char recv={0};
read(fd,recv,sizeof(recv));
printf("read from my_fifo buf=[%s]\n",recv);
sem_post(semwr);
}
/*close the file*/
close(fd);
sem_close(semwr);
sem_close(semrd);
/* release resource*/
unlink(FILENAME);
sem_unlink(SEMWR);
sem_unlink(SEMRD);
return 0;
}
写进程：
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <semaphore.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#define MAXLINE 100
#define CONTEXT "HELLO WORLD"
#define FILENAME "MY_FIFO"
#define LOOP 200
#define SEMRD "sem_read"
#define SEMWR "sem_write"
int main(int argc,char *argv[]){
/* create the named pipe fifo*/
int fd;
int ret;
ret = mkfifo(FILENAME,0666);
if(ret!=0){
perror("mkfifo");
}
fd=open(FILENAME,O_WRONLY);
if(fd<0){
perror("open fifo");
}
/*open the semaphore*/
sem_t *semwr,*semrd;
int pwr,prd;
semwr=sem_open(SEMWR,O_CREAT,0666,1);
semrd=sem_open(SEMRD,O_CREAT,0666,0);
if(semwr==(void*)-1 ||semrd==(void*)-1){
perror("sem_open failure");
}
printf("sem address\n");
printf("semwr=%p\n",semwr);
printf("semrd=%p\n",semrd);
/*get this value*/
sem_getvalue(semwr,&pwr);
sem_getvalue(semrd,&prd);
printf("wr value=%d\n",pwr);
printf("rd value=%d\n",prd);
/* communication period*/
int i=LOOP;
char send=CONTEXT;
while (i--){
/*lock*/
sem_wait(semwr);
write(fd,send,strlen(send));
printf("send to my_fifo buf\n",send);
sem_post(semrd);
}
/*close the file*/
close(fd);
sem_close(semwr);
sem_close(semrd);
/* release resource*/
unlink(FILENAME);
sem_unlink(SEMWR);
sem_unlink(SEMRD);
return 0;
}
需要注意的是，POSIX中的信号量是随内核持续的，如果信号量不sem_unlink的话，该命名信号量会常驻在kernel之中，即使进程结束了也会存在，而sem_open创建信号量时，如果该named semaphore存在内核中，你设置的初始化参数是无效的（一定要man 3 sem_open 看看参数的解释，别百度，垃圾文档太多，看官方的最好），所以用完之后需要统一释放资源。
gcc 编译的时候需要加上 -pthread
即 gcc XXXX.c -pthread -o xxx
由此实现了同步读写：
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