linux：进程间通信之信号量（semop & semget & semctl & P & V）

1.信号量怎样实现同步互斥？

信号量并不是让进程间能够直接的发送字符串数据，而是通过自身计数器的性质，来完成进程之间的同步互斥（通过使用信号量来完成令牌来授权，在任一时刻只能有一个执行线程访问代码的临界区域，临界区域是指执行数据更新的代码需要独占式的执行，而信号量则是让一个临界区同一时间只有一个线程在访问他，即就是说信号量是用来协调进程对共享资源的访问的一种手段）

ps：信号量其实就是一个计数器

2.同步互斥

(1）互斥：有些资源不能进行共享的访问，需要互斥的访问来保证数据的完整性，进程间的这种关系为进程的互斥
（2）临界资源：需要进行互斥访问的资源就是临界资源
（3）临界区：某一区域的代码在进行数据更新时，只能被独占式的进行（涉及到临界资源的代码段就是临界区）

3.信号量

（1）信号量的使用场景

信号量可以使用在同步中也可以在异步中使用
互斥：P、V在同一进程
同步：P、V不在同一进程

（2）信号量值含义

S>0—>S表示现在有多少个资源可以使用
S<0—>|S|的值是现在等待进程的个数
S=0—>现在已经没有资源可用了，也没有进程在等待

ps：注意system V版本的信号量不会小于0，当可用资源的个数等于0时，就会阻塞，直到某个资源被释放，才会在进行相关操作

（3）P、V的含义

P—>P表示申请资源，此时可用资源的个数会减少一个
V—>V表示释放资源，此时可用资源的个数会增加一个

ps：注意区分pv量，pv量有时表示信号量，有时是某网站被用户在一天中总访问的次数，此时的PV是page view，简称pv

4.信号量结构体伪代码

struct semaphore
{
 int value;
 pointer_PCB queue;
}

5.P、V原语

（1）申请资源

P（s）
{
   s.value=s.value--;//如果s<0那就会阻塞等待，直到有资源释放
   if(s.value<0)
    {
      该进程状态置为等待状态
      将该进程的PCB插入相应的等待队列s.queue
    }
 }

（2）释放资源

V(s)
{
   s.value=value++;//只有value<=0，才会有等待队列，否则不会有等待队列，故当  value<=0,唤醒等待队列就好
   if(s.value<=0)
    {
      唤醒相应等待队列s.queue中的一个等待队列
      改变其状态为就绪状态
      将其插入就绪队列
    }
 }

6.相关函数

（1）semget()

功能：创建和访问一个信号集
头文件：#include<sys/sem.h>

int semget(key_t key,int nsems,int semflag);
参数说明：
   key:信号集的名字
   ps：key是ftok()函数的返回值
   nsems：信号集中信号量的个数
          ps：此参数的值总是1
   semflag：由9个权限构成

返回值：
    成功：返回一个非负整数，此整数就是信号集的标识码
    失败：返回-1

（2）semctl()