original/man7/sem_overview.7

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   4 .\" Copyright (C) 2006 Michael Kerrisk <mtk.manpages@gmail.com>
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   7 .\" manual provided the copyright notice and this permission notice are
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  10 .\" Permission is granted to copy and distribute modified versions of this
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  25 .\"
  26 .TH SEM_OVERVIEW 7 2010-05-22 "Linux" "Linux Programmer's Manual"
  27 .SH NAME
  28 sem_overview \- Overview of POSIX semaphores
  29 .SH DESCRIPTION
  30 POSIX semaphores allow processes and threads to synchronize their actions.
  31
  32 A semaphore is an integer whose value is never allowed to fall below zero.
  33 Two operations can be performed on semaphores:
  34 increment the semaphore value by one
  35 .RB ( sem_post (3));
  36 and decrement the semaphore value by one
  37 .RB ( sem_wait (3)).
  38 If the value of a semaphore is currently zero, then a
  39 .BR sem_wait (3)
  40 operation will block until the value becomes greater than zero.
  41
  42 POSIX semaphores come in two forms: named semaphores and
  43 unnamed semaphores.
  44 .TP
  45 .B Named semaphores
  46 A named semaphore is identified by a name of the form
  47 .IR /somename ;
  48 that is, a null-terminated string of up to
  49 .BI NAME_MAX \-4
  50 (i.e., 251) characters consisting of an initial slash,
  51 .\" glibc allows the initial slash to be omitted, and makes
  52 .\" multiple initial slashes equivalent to a single slash.
  53 .\" This differs from the implementation of POSIX message queues.
  54 followed by one or more characters, none of which are slashes.
  55 .\" glibc allows subdirectory components in the name, in which
  56 .\" case the subdirectory tree must exist under /dev/shm, and
  57 .\" the fist subdirectory component must exist as the name
  58 .\" sem.name, and all of the subdirectory components must allow the
  59 .\" required permissions if a user wants to create a semaphore
  60 .\" object in a subdirectory.
  61 Two processes can operate on the same named semaphore by passing
  62 the same name to
  63 .BR sem_open (3).
  64
  65 The
  66 .BR sem_open (3)
  67 function creates a new named semaphore or opens an existing
  68 named semaphore.
  69 After the semaphore has been opened, it can be operated on using
  70 .BR sem_post (3)
  71 and
  72 .BR sem_wait (3).
  73 When a process has finished using the semaphore, it can use
  74 .BR sem_close (3)
  75 to close the semaphore.
  76 When all processes have finished using the semaphore,
  77 it can be removed from the system using
  78 .BR sem_unlink (3).
  79 .TP
  80 .B Unnamed semaphores (memory-based semaphores)
  81 An unnamed semaphore does not have a name.
  82 Instead the semaphore is placed in a region of memory that
  83 is shared between multiple threads (a
  84 .IR "thread-shared semaphore" )
  85 or processes (a
  86 .IR "process-shared semaphore" ).
  87 A thread-shared semaphore is placed in an area of memory shared
  88 between the threads of a process, for example, a global variable.
  89 A process-shared semaphore must be placed in a shared memory region
  90 (e.g., a System V shared memory segment created using
  91 .BR shmget (2),
  92 or a POSIX shared memory object built created using
  93 .BR shm_open (3)).
  94
  95 Before being used, an unnamed semaphore must be initialized using
  96 .BR sem_init (3).
  97 It can then be operated on using
  98 .BR sem_post (3)
  99 and
 100 .BR sem_wait (3).
 101 When the semaphore is no longer required,
 102 and before the memory in which it is located is deallocated,
 103 the semaphore should be destroyed using
 104 .BR sem_destroy (3).
 105 .PP
 106 The remainder of this section describes some specific details
 107 of the Linux implementation of POSIX semaphores.
 108 .SS Versions
 109 Prior to kernel 2.6, Linux only supported unnamed,
 110 thread-shared semaphores.
 111 On a system with Linux 2.6 and a glibc that provides the NPTL
 112 threading implementation,
 113 a complete implementation of POSIX semaphores is provided.
 114 .SS Persistence
 115 POSIX named semaphores have kernel persistence:
 116 if not removed by
 117 .BR sem_unlink (3),
 118 a semaphore will exist until the system is shut down.
 119 .SS Linking
 120 Programs using the POSIX semaphores API must be compiled with
 121 .I cc \-lrt
 122 to link against the real-time library,
 123 .IR librt .
 124 .SS Accessing named semaphores via the file system
 125 On Linux, named semaphores are created in a virtual file system,
 126 normally mounted under
 127 .IR /dev/shm ,
 128 with names of the form
 129 .IR \fBsem.\fPsomename .
 130 (This is the reason that semaphore names are limited to
 131 .BI NAME_MAX \-4
 132 rather than
 133 .B NAME_MAX
 134 characters.)
 135
 136 Since Linux 2.6.19, ACLs can be placed on files under this directory,
 137 to control object permissions on a per-user and per-group basis.
 138 .SH "CONFORMING TO"
 139 POSIX.1-2001.
 140 .SH NOTES
 141 System V semaphores
 142 .RB ( semget (2),
 143 .BR semop (2),
 144 etc.) are an older semaphore API.
 145 POSIX semaphores provide a simpler, and better designed interface than
 146 System V semaphores;
 147 on the other hand POSIX semaphores are less widely available
 148 (especially on older systems) than System V semaphores.
 149 .SH EXAMPLE
 150 An example of the use of various POSIX semaphore functions is shown in
 151 .BR sem_wait (3).
 152 .SH "SEE ALSO"
 153 .BR sem_close (3),
 154 .BR sem_destroy (3),
 155 .BR sem_getvalue (3),
 156 .BR sem_init (3),
 157 .BR sem_open (3),
 158 .BR sem_post (3),
 159 .BR sem_unlink (3),
 160 .BR sem_wait (3),
 161 .BR pthreads (7)