Semop：当减少一组信号量时会立即减少还是在第一次失败时阻塞？答案

【问题标题】：Semop: When decreasing a set of semaphores are all decremented at once or does it block on first failure?Semop：当减少一组信号量时会立即减少还是在第一次失败时阻塞？
【发布时间】：2012-04-18 09:23:33
【问题描述】：

所以，如果我有一个 信号量集 semid 和 num_of_sems 信号量和一个 sembuf *deleter_searchers_down

struct sembuf *deleter_searchers_down 
                        = malloc(sizeof (*deleter_searchers_down) * num_of_sems);
for (i = 0; i < num_of_sems; ++i) {
            (deleter_searchers_down + i)->sem_op = -1;
            (deleter_searchers_down + i)->sem_num = i;
            (deleter_searchers_down + i)->sem_flg = SEM_UNDO;
        }
semop(semid, deleter_searchers_down, num_of_sems);

对 semop 的调用将尝试一次降低集合中的所有信号量，或者一旦它尝试降低第一个为 0 的信号量并在其他进程提升该特定信号量后继续执行，它会阻塞吗？

【问题讨论】：

好吧，信号量完全按照你说的做，也就是说，当它们降低时，如果它们为 0，它们会阻塞进程。
请仔细阅读问题 - semop 会尝试降低所有集合并阻止所有零值，还是会在第一个（第一个？）遇到 0 时阻止
您可以指定 IPC_NOWAIT 在失败时立即返回。见：pubs.opengroup.org/onlinepubs/7908799/xsh/semop.html
@RedX 链接是相关的，IPC_NOWAIT 不是。问题是是否立即执行数组中不会导致阻塞的操作之一，或者它是否被延迟并且在进程解除阻塞时一次完成所有操作（导致数组中的后续操作之一导致它首先阻止）

标签： c unix semaphore

【解决方案1】：

在所有更新可以作为一个单元进行之前，不会发生更新。

POSIX 规范可能更清楚地说明这一点，尽管它确实说 semop 是原子的。

在 Linux 上，glibc 中的semop(3) 是semop(2) 的简单包装器。 semop(2) 手册页反过来说

sops 中包含的一组操作以数组顺序和原子地执行，也就是说，这些操作要么作为一个完整的单元执行，要么不作为一个完整的单元执行完全没有。

HP-UX semop(2) 联机帮助页更加清晰：

信号量数组操作是原子的，因为没有任何信号量操作一直执行到所有信号量的阻塞条件该数组已被删除。

【讨论】：

谢谢 - 这是否意味着尝试关闭 semid 的进程将阻塞第一个数组元素 0 并且 semop() 将撤消所有先前的数组元素 downs() ？
这取决于实现。例如，Linux ipc/sem.c（函数try_atomic_semop）中的代码与您描述的类似。它会尝试这些操作，如果其中任何一个阻塞，则撤消更改。但是有一点很重要：更新是在持有信号量集的锁的同时完成的。因此，任何其他任务都看不到不一致的状态：希望更改信号量的任务首先必须获得锁，而在信号量上阻塞的任务已经处于休眠状态。所以最终操作是真正的原子操作。
好的 - 谢谢 - 最后一点：调用 semop 的进程不可能（实现）阻塞所有 0 的信号量？
我不确定我是否正确理解了这个问题，所以请随时纠正我。如果多个信号量为 0 且无法获取，则对 semop 的调用将阻塞，直到这成为可能。 semop 在整个操作完成之前不会返回。如果您的问题是关于浪费 CPU 时间，在最近的 Linux 内核中，该任务在信号量等待队列上时是不可调度的：一旦另一个任务调用 semop 并更改信号量集，它就会休眠并被唤醒。
我的意思是如果调用 semop 的进程（如给出的示例中）可以阻塞 all 为 0 的信号量 - 不仅在第一个 (按数组顺序）它遇到的是 0。所以 而不是 撤消操作以阻止所有为 0 的操作并等待所有这些操作 - 但是当所有操作都可用时，不要重做，而只是返回。但这会与信号量的作用相矛盾（如果有其他进程在 semid 中对 sem 进行升级，则很容易想到一个反例）。