Linux下semop()调用不生效导致多进程同时进入临界区如何解决？

• ftok传参错误：ftok第一个参数必须是存在且可访问的文件路径，你传入空格会导致ftok调用失败返回-1，后续所有基于错误key的信号量操作都会失效。
• 未创建信号量：semget(key,1,0)的第三个参数为0，代表仅获取已存在的信号量，首次运行时信号量不存在，semget直接返回无效的-1，你没有做错误判断，后续semop调用会直接报错返回，不会执行锁等待逻辑。
• 未初始化信号量值：就算成功创建信号量，System V信号量默认初始值为0，要实现互斥锁逻辑需要将初始值设为1，否则第一次P操作（减1）会直接永久阻塞。
• 缺少系统调用错误判断：所有ftok、semget、semop调用都没有判断返回值，无法感知调用失败的情况。

修改要点 #

1. 替换ftok的第一个参数为实际存在的文件路径，比如当前目录路径
2. 调整semget的参数，添加IPC_CREAT | 0666权限位，保证信号量不存在时会主动创建
3. 新增信号量初始化逻辑，首次创建信号量时将其值设为1
4. 为所有系统调用添加错误判断逻辑

修正后代码 #

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/sem.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/ipc.h>
#include<errno.h>

int main(void)
{
    key_t key;
    int semid;
    // 第一个参数替换为实际存在的路径，此处用当前目录
    key = ftok("./", 'a');
    if (key == -1) {
        perror("ftok调用失败");
        return 1;
    }
    // 添加IPC_CREAT标识，不存在则创建信号量，权限设为0666
    semid = semget(key, 1, IPC_CREAT | 0666);
    if (semid == -1) {
        perror("semget调用失败");
        return 1;
    }
    // 仅首次创建时初始化信号量值为1，避免重复初始化覆盖现有值
    int sem_val = semctl(semid, 0, GETVAL);
    if (sem_val == 0) {
        if (semctl(semid, 0, SETVAL, 1) == -1) {
            perror("semctl初始化信号量失败");
            return 1;
        }
    }

    struct sembuf buf = {0, -1, 0};
    printf("Before entering into the critical section\n");
    printf("Waiting for unlock\n");
    if (semop(semid, &buf, 1) == -1) {
        perror("semop加锁失败");
        return 1;
    }
    printf("Enter the critical section\n");
    printf("Enter to unlock\n");
    getchar();
    buf.sem_op = 1;
    if (semop(semid, &buf, 1) == -1) {
        perror("semop解锁失败");
        return 1;
    }
    // 不需要保留信号量时可添加删除逻辑：semctl(semid, 0, IPC_RMID);
    return 0;
}

注意：测试完成后如果不需要保留信号量，可以手动执行ipcrm -s <信号量ID>删除残留的System V信号量，避免影响后续测试。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Rishabh Talwar