semop异常分析

semop 常见的异常分析

System V 信号量的P\V 操作通过函数semop实现，在使用的过程中经常会遇到一些异常，常见的如：

errno 4，Interrupted system call
errno 34，Numerical result out of range
errno 11，Resource temporarily unavailable

下面分别介绍这三种错误出现的原因和处理方法。

int  semop（int  semid，struct sembuf *sops，size_t nsops）

参数semid 为信号量集的标识符；
参数 sops 指向进行操作的结构体数组的首地址；
参数 nsops指出将要进行操作的信号的个数。
semop 函数调用成功返回 0，失败返回 -1。

semop的第二个参数 sops 指向的结构体数组中，每个 sembuf结构体对应一个特定信号的操作，该结构定义在 linux/sem.h，如下所示：

     struct sembuf
     {

        unsigned short  sem_num;     //信号在信号集中的索引，0代表第一个信号，1代表第二个信号  

        short          sem_op;     //操作类型

        short          sem_flg;   //操作标志

    };

• sem_op 参数：

         sem_op > 0        信号加上 sem_op的值，表示进程释放控制的资源；

         sem_op = 0        如果没有设置 IPC_NOWAIT，则调用进程进入睡眠状态，直到信号量的值为0；否则进程不回睡眠，直接返回EAGAIN

         sem_op < 0        信号加上 sem_op的值。若没有设置 IPC_NOWAIT ，则调用进程阻 塞，直到资源可用；否则进程直接返回EAGAIN

• sem_flg 参数：

         该参数可取的值包括IPC_NOWAIT、SEM_UNDO或者0。
         IPC_NOWAIT：由于P\V操作是原子操作，如果设置了IPC_NOWAIT，当有其他进程在修改信号量的值时，就会直接返回，不会阻塞等待， errno为 EAGAIN：Resource temporarily unavailable。可以根据需要忽略这个异常，或者不要设置IPC_NOWAIT
         SEM_UNDO：如果设置了这个参数系统就会为调用进程维护一个UNDO的计数，当进程正常或者异常退出时，系统会根据这个计数恢复之前多余的P\V操作， 防止造成资源的死锁，例如，做了2次P操作，1次V操作， 退出时系统会做1次的V操作。
      
    对于SEM_UNDO来说，内核记录的信息是跟进程相关的。一个进程在P操作的时候对应该进程的UNDO计数就多一个，V操作的时候那么计数就减一。在设置SEM_UNDO的时候一定要注意使用的场景，否则就会导致Numerical result out of range错误。
1）如果P\V操作都是在一个进程中完成，就可以设置该标志， 但要注意P\V操作时要同时设置，否则也会导致计数值一直增加而溢出；
2）如果一个进程做P操作，另外一个进程做V操作，就不能设置该标志，因为对单一的进程来说UNDO计数会一直增加而溢出，计数的上限是32767（和信号量的最大值相同）

Interrupted system call，关于这个错误网上讲解的比较多了，当进程阻塞在某个系统调用的时候，如果进程捕获到一个中断信号，阻塞就会被打断，产生Interrupted system call错误，针对这个错误需要进程重做P操作，系统不会帮助重启，如：进程中有timer 触发的时候就会出现这个错误

do
{
    nRet =  semop（semid，sops，nsops); // P操作
}while( (nRet == -1) && (errno == 4));