父进程在子进程之前执行，如何通过信号量强制相反？

Question

我在 Unix C 中使用共享内存、信号量和分叉时遇到问题。我的信号量不是 posix。 我创建了一个指向共享内存 2*sizeof(float) 的指针。 我用 semctl 将信号量的值初始化为 2。 我在 for 循环（i

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什么时候我应该得到的是：

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我尝试将我的信号量初始化为 1 而不是 2，但这只会让程序停止，因为信号量永远不会有值 2，因此父进程永远不会读取。

如果我对信号量的理解是正确的，我将它初始化为 2 的事实意味着即使没有子进程写任何东西，父进程也可以直接读取。我该如何解决这个问题？

编辑：我在请求后添加了我的代码的简化版本，我删除了错误检查，并等待孩子减少长度。

/** OPEN MEMORY **/

int shmid1 = shmget(1990, (size),  IPC_CREAT | 0666 ); 

float * shmPt = (float*)shmat(shmid1, NULL, 0);    

/** CREATE INITIALIZE SEMAPHORE **/   

semun1.val = 2;

int semid = semget(1991, 1, 0666 | IPC_CREAT)

semctl(semid, 0, SETVAL, semun1 )


  /**  CREATE PROCESSES **/
  for ( ii = 0; ii < 2; ++ii) {
    if ((p = fork()) == 0) {

      int semid = semget(1991, 1, 0666);

      struct sembuf p_buf;

      p_buf.sem_num = 0;p_buf.sem_op = -1;p_buf.sem_flg = SEM_UNDO;
      /** LOCK **/ 
      semop(semid, &p_buf,1);
      /** WRITE **/
      shmPt[ii] = RandomFloat;

      v_buf.sem_num = 0;v_buf.sem_op = 1;v_buf.sem_flg = SEM_UNDO;
      /** UNLOCK **/
      semop(semid, &v_buf,1) 

      exit(0);
    }
    else {

      int semid = semget(1991, 1, 0666);

      struct sembuf p_buf;

      p_buf.sem_num = 0;p_buf.sem_op = -2;p_buf.sem_flg = SEM_UNDO;
      /** LOCK **/ 
      semop(semid, &p_buf,1);
      /** READ **/
      for(int j =0;j<2;j++) tabFloat[j] = shmPt[j];

      v_buf.sem_num = 0;v_buf.sem_op = 2;v_buf.sem_flg = SEM_UNDO;
      /** UNLOCK **/
      semop(semid, &v_buf,1) 

    }
}

编辑： 我的最终目标是让 24 个孩子一个一个地写到一个相同大小的共享内存段中，只有当它写满时，父母才能读取所有内容并处理信息。最重要的是，所有这些都需要在一个 while 循环中进行（想象一下 24 辆汽车在每次完成一圈时不断生成随机时间，直到第一辆汽车完成 50 圈）

Answer 1

您误用了信号量。一般的想法是，信号量计算“现在允许有多少实体（线程，等等）使用这些数据”。通过从 2 开始计数，您是在说“两个线程现在可以使用它”。信号量不说哪些实体，也不说如何（读与写），只说有多少。例如，信号量可用于计算生产者/消费者队列中可检索项目的数量：生产者递增，消费者递减。 （当然，信号量有各种扩展风格；既然你说这些不是 POSIX，但不是它们是，很难概括更多。）

按照描述进行这项工作的一种方法（当然，实际代码往往与描述不同）是将信号量计数从 0 开始，派生一个孩子，让孩子在不查看信号量计数的情况下编写，再派生另一个孩子，让那个孩子也写而不看信号量，然后让父母在信号量（P）上等待。也就是说，信号量说“没有人会通过”，但孩子们实际上并没有看它。然后，两个孩子各自做 V 操作（每个 +1）。一旦信号量变为 1，父母就开始：然后他可以找到至少一个（但也许只有一个）子结果。如果父母需要同时获得这两个结果，他可以立即执行另一个 P。

（更一般地说，您可能需要读/写锁或互斥锁和条件变量。如果您有 POSIX 线程，请参阅pthread_cond_init()、pthread_cond_wait()、pthread_cond_signal()、pthread_mutex_init() 等）

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啊哈，从评论和问题编辑中，我看到您正在使用可恶的 System V 共享内存和信号量接口。

• 你真的坚持吗？在我看来，POSIX 线程的东西更好（而且通常更轻）。
• 您打算如何组织您的共享内存？如果每辆车都有自己的单圈时间区域，仅与显示线程/proc 共享，您可能会减少锁争用：有一个生产者（汽车）和一个消费者（显示线程/proc），但有 24 个这样的锁（每辆车一个）。如果所有汽车与显示线程/proc 共享一个共享内存区域，则您只需要一个锁，但它更活跃。哪个“更好”取决于您在做什么。
• 而且，如果您想等待“某辆车跑完 50 圈”，请考虑让每辆车都有自己的私人（或可能与显示器共享）计数器，以及一个用于“有打了 50 圈”。每辆汽车只是简单地计数，当达到 50 时，计数信号量也会增加（一次）。

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最后（我希望）编辑：在修复了较小的问题后，最后剩下的一个是在每个子进程中使用SEM_UNDO，它会做一个 V（+1）来表示“数据已生成并全部完成”然后exit。 SEM_UNDO 记录了在进程退出时应用的平衡调整值，因此信号量会向上计数，但随后会立即向下计数，让父级等待另一个永远不会发生的 V。