semwait(linux中sem)

一、sem_wait的范例

//(有些琐碎的)程序以下展示了在一个未命名的信号量上的操作.程序请求2个命令行参数,//第一个参数指定一个秒的参数来作为报警的定时器来产生SIGALRM信号.//信号处理程序执行sem_post(3)来增加在main()函数中使用sem_wait()等待的信号量的值.//第二个命令行参数指定超时的长度,为sem_timedwait()使用秒为单位.//以下展示了程序的执行的不同效果.

$./a.out 2 3About to call sem_timedwait()sem_post() from handlersem_getvalue() from handler; value= 1sem_timedwait() succeeded$./a.out 2 1About to call sem_timedwait()sem_timedwait() timed outProgram source#include<unistd.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<semaphore.h>#include<time.h>#include<assert.h>#include<errno.h>#include<signal.h>sem_t sem;#define handle_error(msg)/do

{

perror(msg);

exit(EXIT_FAILURE);

} while(0)static voidhandler(int sig){write(STDOUT_FILENO, sem_post() from handler/n, 24);if(sem_post(&sem)==-1){write(STDERR_FILENO, sem_post() failed/n, 18);_exit(EXIT_FAILURE);}}intmain(int argc, char*argv[]){struct sigaction sa;struct timespec ts;int s;if(argc!= 3){fprintf(stderr, Usage:%s/n,argv[0]);exit(EXIT_FAILURE);}if(sem_init(&sem, 0, 0)==-1)handle_error(sem_init);/* Establish SIGALRM handler; set alarm timer using argv[1]*/sa.sa_handler= handler;sigemptyset(&sa.sa_mask);sa.sa_flags= 0;if(sigaction(SIGALRM,&sa, NULL)==-1)handle_error(sigaction);alarm(atoi(argv[1]));/* Calculate relative interval as current time plusnumber of seconds given argv[2]*/if(clock_gettime(CLOCK_REALTIME,&ts)==-1)handle_error(clock_gettime);ts.tv_sec+= atoi(argv[2]);printf(main() about to call sem_timedwait()/n);while((s= sem_timedwait(&sem,&ts))==-1&& errno== EINTR)continue;/* Restart if interrupted by handler*//* Check what happened*/if(s==-1){if(errno== ETIMEDOUT)printf(sem_timedwait() timed out/n);elseperror(sem_timedwait);} elseprintf(sem_timedwait() succeeded/n);exit((s== 0)? EXIT_SUCCESS: EXIT_FAILURE);}

二、sem_wait的函数说明

sem_wait函数也是一个原子操作，它的作用是从信号量的值减去一个“1”，但它永远会先等待该信号量为一个非零值才开始做减法。也就是说，如果你对一个值为2的信号量调用sem_wait(),线程将会继续执行，将信号量的值将减到1。如果对一个值为0的信号量调用sem_wait()，这个函数就会原地等待直到有其它线程增加了这个值使它不再是0为止。如果有两个线程都在sem_wait()中等待同一个信号量变成非零值，那么当它被第三个线程增加一个“1”时，等待线程中只有一个能够对信号量做减法并继续执行，另一个还将处于等待状态。sem_trywait(sem_t*sem)是函数sem_wait的非阻塞版，它直接将信号量sem减1，同时返回错误代码。

三、sem_wait的描述

sem_wait()减小(锁定)由sem指定的信号量的值.如果信号量的值比0大,那么进行减一的操作,函数立即返回.如果信号量当前为0值,那么调用就会一直阻塞直到或者是信号量变得可以进行减一的操作(例如,信号量的值比0大),或者是信号处理程序中断调用

sem_trywait()和 sem_wait()是一样的,除了如果不能够对信号量立即进行减一,那么sem_trywait()就会返回一个错误(错误号是AGAIN)而不是锁定.sem_timedwait()和 sem_wait()是一样的,除了如果减一操作不能立即执行的话,abs_timeout指定了调用应该被阻塞的时间限制.abs_timeout参数指向了一个结构体指定了由秒和纳秒组成的绝对的超时值:从1970-01-01 00:00:00+0000纪元开始的UTC,结构体的定义如下:struct timespec{time_t tv_sec;/* Seconds*/long tv_nsec;/* Nanoseconds [0.. 999999999]*/};如果超时值已经超过了调用规定的值,那么信号量不能被立即锁定,之后sem_timedwait()为超时失败(error设置为ETIMEDOUT).

如果操作立即生效,那么sem_timedwait()永远不会返回超时的错误,不管abs_timeout的值.更进一步的是,在这种情况下abs_timeout值的有效性都不会检查. EINTR The call was interrupted by a signal handler; see signal(7).//调用被信号处理中断

EINVAL sem is not a valid semaphore.//sem不是有效的信号量

The following additional error can occur for sem_trywait()://下面的错误是sem_trywait()可能发生的:

EAGAIN The operation could not be performed without blocking(i.e., thesemaphore currently has the value zero).//除了锁定无法进行别的操作(如信号量当前是0值).

The following additional errors can occur for sem_timedwait()://下面的错误是sem_timedwait()可能发生的:

EINVAL The value of abs_timeout.tv_nsecs is less than 0, or greater than orequal to 1000 million.//abs_timeout.tv_nsecs的值比0小或者大于等于1000毫秒(译者注:纳秒的值不能比0小,不能比1秒大)

ETIMEDOUTThe call timed out before the semaphore could be locked.//在信号量锁定之前就超时了对这些函数,信号处理程序总是会中断阻塞,不管是否使用了sigaction(2)的SA_RESTART标志位.