谁初始化信号量？

Question

所以，问题是：我正在为我的大学项目编写一个“聊天模拟器”。 不深入细节，客户端可以多次运行，所有实例都使用由信号量（以及其他内容）保护的相同的共享内存段。

客户端在未知的时间进入和退出系统。当第一个客户端进入系统时，它应该创建一个信号量，使用共享内存并释放。但是，如果有任何其他客户端进入系统，则必须在获取共享内存访问之前等待信号量。

现在，我觉得我忽略了一些明显的东西——如何初始化信号量？ 如果我使用semget(42, 1, IPC_CREAT)，那么结果信号量很可能是0——但我不能将其提高以初始化，因为0可能意味着已经有进程在临界区中。换句话说，我不知道我是否刚刚创建了默认值为0的信号量，或者是否有一个进程正在等待信号量。

伪代码如下：

if(semaphore_not_exists(42))
{
    create_sem;
    raise_sem;
}
else
{
    get_sem_handle;
}
wait_on_sem;
critical_section;
release_sem;

那么，我该如何确保信号量还没有被其他进程创建，以便安全地初始化它？如果我使用IPC_EXCL，请求将失败，但我不知道接下来应该怎么做。

- Maciej Stachowski

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我认为所有信号量的用户都需要获得已经初始化的信号量。否则，信号量本身的初始化就会受到竞争条件的影响。 - UmNyobe

你是否因为某些原因需要使用SysV信号量？ - zwol

这是我在课程中学到的，但我想采用另一种方法应该也没有问题。为什么？它们已经过时了吗？ - Maciej Stachowski

POSIX信号量和共享内存是更现代化、设计较好的API。然而，我不确定它们是否存在相同的问题。 - zwol

Answer 1

您可以按以下步骤操作：

1. 调用semget(key, nsems, IPC_CREAT | IPC_EXCL)。如果成功，您现在已经创建了一个新的信号量集，然后应通过semctl()设置它。
2. 如果前面的semget()失败了，则再次调用semget()，但不带IPC_EXCL标志。

我还建议使用锁文件（通过flock()或类似方式），以确保在初始化之前不使用信号量集。

- Hasturkun

Answer 2

我认为所有使用信号量的用户都需要获得已经初始化的信号量。否则，信号量本身的初始化将受到竞争条件的影响。 您可以在系统引导时拥有一个守护进程来初始化信号量并进行维护。

create_sem;
raise_sem;

当客户端只是执行时

get_sem_handle;

- UmNyobe

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那么，唯一的选择就是拥有一个完全独立的进程来初始化信号量？而且我每次在启动客户端之前都必须运行它（因为我不能真正地在大学计算机上调整init脚本）？嗯，希望有更优雅的解决方案... - Maciej Stachowski