【Linux】信号量--实现进程间通信

信号量的本质是一个计数器，它本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。它主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。

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。

信号量的作用：让一个临界区同一时间只有一个线程在访问它，信号量是用来调协进程对共享资源的访问的。

信号量的操作：信号量只能进行两种操作等待和发送信号，即 P(sv)和 V(sv)，他们的行为是这样的：

                       P(sv)：如果 sv 的值大于零，就给它减 1；如果它的值为零，就挂起该进程的执行。

                       V(sv)：如果有其他进程因等待 sv 而被挂起，就让它恢复运行，如果没有进程因等待 sv 而挂起，就给它加1。

同消息队列的实现一样，信号量代码的实现也有很多函数。

（1）创建信号量

        原型：int semget(key_t key, int nsems, int semflg);

        参数：key_t key：和消息队列的 msgget 中 key_t key  相同，可用  ftok  获取。

                    key_t ftok(const char *pathname, int proj_id);

                    nsems：创建信号量集中信号量的个数。

                    semflg：和消息队列的 msgget 中 msgflg 的值相同。

（2）设置信号量属性

        原型：int semctl(int semid, int semnum, int cmd, ...);

        参数：semctl() 在 semid 标识的信号量集上，或者该集合的第 semnum 个信号量上执行 cmd 指定的控制命令。(信号量集合索引起始于零。)根据 cmd 不同，这个函数有三个或四个参数。

当有三个参数时，表示执行的是删除操作，此时 cmd 为 IPC_RMID。