Linux：浅谈信号量

1.信号量的概念。 信号量的本质是一种数据操作锁，它本⾝身不具有数据交换的功能，而是通过控制其他的通信资源（文件，外部设备）来实现进程间通信，它本⾝身只是一种外部资源的标识。信号量在此过程中负责数据操作的互斥、同步等功能。 当请求一个使用信号量来表示的资源时，进程需要先读取信号量的值来判断资源是否可用。大于0，资源可以请求，等于0，无资源可用，进程会进⼊入睡眠状态直至资源可用。 当进程不再使用一个信号量控制的共享资源时，信号量的值+1，对信号量的值进行的增减 操作均为原子操作，这是由于信号量主要的作用是维护资源的互斥或多进程的同步访问。 而在信号量的创建及初始化上，不能保证操作均为原子性。 2.信号量是如何工作的 由于信号量只能进⾏行两种操作等待和发送信号，即P(sv)和V(sv),他们的⾏行为是这样的： P(sv)：如果sv的值⼤大于零，就给它减1；如果它的值为零，就挂起该进程的执⾏行 V(sv)：如果有其他进程因等待sv⽽而被挂起，就让它恢复运⾏行，如果没有进程因等待sv⽽而挂 起，就给它加1. 3.相关函数 　函数原型：int semget(key_t key,int nsems,int semflg); 　参数解释： key：所创建或打开信号量集的键值。需要是唯一的非零整数。 　　nsems：创建的信号量集中的信号量的个数，该参数只在创建信号量集时有效。几乎总是取值为1. 　　flag：调用函数的操作类型，也可用于设置信号量集的访问权限，用或来表示。

　　功能描述 　　获取与某个键关联的信号量集标识。信号量集被建立的情况有两种： 　　1.如果键的值是ipC_PRIVATE。 　　2.或者键的值不是IPC_PRIVATE，并且键所对应的信号量集不存在，同时标志中指定IPC_CREAT。 　　当调用semget创建一个信号量时，他的相应的semid_ds结构被初始化。ipc_perm中各个量被设置为相应 　　值： 　　sem_nsems被设置为nsems所示的值； 　　sem_otime被设置为0； 　　sem_ctime被设置为当前时间。 函数原型：int semop( int semid, struct sembuf semoparray[], size_t nops ); 参数解释： 参数semid是一个通过semget函数返回的一个信号量标识符 参数nops标明了参数semoparray所指向数组中的元素个数 参数semoparray是一个struct sembuf结构类型的数组指针， 结构sembuf来说明所要执行的操作，其成员如下： 其中sem_flg说明函数semop的行为。通常被设置为SEM_UNDO。它将使得操作系统跟着当前进程对这个信号量的修改情况，如果这个进程在没有释放该信号量的情况下终止，操作系统将自动释放该进程持有的信号量。

函数原型：int semctl(int semid,int semnum,int cmd,…); 参数解释： sem_id是由semget返回的信号量标识符。 sem_num与前面一个函数相同。 cmd：表示将要采取的动作。 如果有第四个参数，一般为联合体semun，成员如下：

信号量使用的简单示例： 我们创建一个进程，代码如下：

在没有信号量之前，因为有睡眠延时，系统会随机打印A和B，如： 添加信号量之后，因为A进程在信号量上锁后，sv值变为0,则B进程会挂起，直到A进程解锁，则系统会有规律的打印A和B。