linux共享库实现互斥

linux共享库实现互斥

概述

Sqlite3数据库互斥是基于文件的，即一个数据库文件中如果包含多张表T1、T2...Tn，当有进程对其中的表Tx进行写操作时，其余试图读写Tn的操作都会立即返回IS_LOCK，导致写数据库失败。因此，Sqlite3经常用于嵌入式开发中对并发要求不高的场景。

悲剧的是现有的系统用的是Sqlite3，但却要求较高的并发度。

于是一个选择被提上议程：更换数据库 or 修改现有sqlite3的行为？

长远来看，更换数据库方为解决之道，但目前来说修改现有sqlite3的行为投入较少，先解燃眉之急。

 

修订方案

将sqlite3_exec函数修订为阻塞和非阻塞两种方式。

 

技术选择

Sqlite3作为数据库，以文件的形式存在，供多进程访问，实现数据共享。操作Sqlite3的接口被编译成共享库的形式供多进程动态链接调用。要对sqlite3_exec函数实现互斥，必然需要新增互斥变量，不管使用信号量还是锁，都会遇到一个问题：互斥变量使用共享库的形式发布，各进程调用的时候会在自己的内存空间拷贝一个副本，导致各个进程无法实现互斥。解决这个问题有多种方法，这边记录有名信号量的使用。

 

实验程序

 

share.c：

#include "share.h"

sem_t *sem = NULL;

void print_num()
{
   int tmp;
    sem = sem_open("my_sem", O_RDWR);
    if (sem == NULL) {
     printf("Get sem failed.\n");
     return ;
    }

    printf("Open sem success.\n");

    sem_wait(sem);
   printf("Input the number, 0 for quit\n");
   while(1) {
    scanf("%d", &tmp);
    printf("The input is %d.\n", tmp);
    if (0 == tmp) {
     printf("Input 0, ending...\n");
     sem_post(sem);
     return ;
    }
    printf("================================================\n");
   }
}


void share_init()
{
    /* 创建一个命名信号量 */
    sem = sem_open("my_sem", O_RDWR|O_CREAT, 0077, 1);
    if (sem == NULL) {
     printf("Create sem failed.\n");
     return ;
    }
    printf("Create sem success.\n");
}

 

share.h：

#include <semaphore.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>

extern void print_num();
extern void share_init();

以上两个文件被编译成共享库：share.c：gcc -fPIC -shared -pthread -o share.so share.c

share_init.c：

#include "share.h"

void main()
{
 share_init();
 printf("Init OK.\n");
}

以上文件被编译成share_init程序，用于初始化信号量：share_init.c：gcc -o share_init share_init.c ./share.so

test.c:

#include "share.h"

void main()
{
 sem_t *sem_tmp = NULL;
 sem_tmp = sem_open("my_sem", O_RDWR, 0077, 1);
  if (sem_tmp == NULL) {
    printf("Get sem failed.\n");
    return ;
  }
 print_num();

}

以上文件被编译成test程序，用于访问共享库中的互斥资源：test.c：gcc -o test test.c ./share.so

将test程序拷贝为test1和test2，运行两个中断T1、T2，在T1中执行share_init，运行test1，在T2中运行test2，结果可以发现在test1未释放信号量之前，test2会被挂起，在test1程序正常退出后，test2就可以得到运行，以此实现了共享库的互斥。

 

结论

以上重点是该信号量被声明为有名信号量，如果是无名信号量则无法实现共享库的互斥。