信号量 信号量的作用主要是用来保护共享资源，使得资源在一个时刻只有一个进程（线程）所拥有。 信号量的值为正的时候，说明它空闲。所测试的线程可以锁定而使用它。若为0，说明它被占用，测试的线程要进入睡眠队列中，等待被唤醒。
为什么要使用信号量？
因为共享内存是可以由多个进程同时访问，假如有多个进程同时访问同一块地址的话，内存就会出错，或者是
运算错误，所以当某个进程访问共享内存的时候，我们利用信号量去保护这片共享内存以防内存出错。
信号量的分类
在学习信号量之前，我们必须先知道——
Linux
提供两种信号量：
（1） 内核信号量，由内核控制路径使用
（2） 用户态进程使用的信号量，这种信号量又分为POSIX信号量和SYSTEM
V信号量。
POSIX信号量又分为有名信号量和无名信号量。
有名信号量，其值保存在文件中, 所以它可以用于线程也可以用于进程间的同步。
无名
信号量，其值保存在内存中。
信号量的使用步骤
1.创建信号量---》
semget
2.初始化信号量---》
semctl
3.进行信号量的操作---》
semop
1.创建信号量
头文件：
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>
函数原型：
int semget(key_t key, int nsems, int semflg);
参数一：秘钥ftok()
参数二：需要创建信号量的个数 PS:（信号量是有个数的他从0下标开始）
参数三：权限
IPC_CREAT -》创建
IPC_EXCL -》检查
|0666 -》操作权限
返回值：信号量对象ID
失败返回：-1
2.初始化信号量
int semctl(int semid, int semnum, int cmd, ...);
参数一：要初始化的信号量对象ID
参数二：要初始化那个信号量
参数三：命令 GETVAL -》获取当前信号量的值（一般设备完毕后需要获取一下值
，该值会放到返回值中）
SETVAL -》设置信号量的值 （该值应该填写到第4个参数中）
IPC_RMID -》删除信号量对象
参数四：通过命令来确定他的值
union semun {
int val; /* Value for SETVAL */ //设置一个信号量的值
struct semid_ds *buf; /* Buffer for IPC_STAT, IPC_SET */
unsigned short *array; /* Array for GETALL, SETALL */
struct seminfo *__buf; /* Buffer for IPC_INFO
(Linux-specific) */
};
3.进行信号量的P\V操作
p -> 申请资源
V -> 释放资源
头文件：
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>
函数原型：
int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops);
参数一：对象ID
参数二：操作结构体
struct sembuf
{
unsigned short sem_num; /* semaphore number */要操作哪一个信号量
short sem_op; /* semaphore operation */PV操作
P操作 填写 -1
V操作 填写 1
short sem_flg; /* operation flags */
IPC_NOWAIT 不阻塞
SEM_UNDO -》自动释放资源
0 -》默认操作
}
参数三：整形 -》 指定参照二的结构体数量 一般填写为1
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练习：使用信号量的pv操作
【sema.c】
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
//创建信号量对象
int semid=semget(ftok("/home/gec",400),2,IPC_CREAT|0666);
if(semid == -1)
{
perror("semid fail:");
exit(0);
}
else
{
printf("crete ok\n");
}
//对信号量1进行初始化
int ret=semctl(semid,0,SETVAL,1);
if(ret == -1 )
{
perror(" init sem:");
exit(0);
}
else
{
printf("init 1 ok %d\n",semctl(semid,0,GETVAL,NULL));
}
//对信号量2进行初始化
ret=semctl(semid,1,SETVAL,1);
if(ret == -1 )
{
perror(" init sem:");
exit(0);
}
else
{
printf("init 2 ok %d\n",semctl(semid,0,GETVAL,NULL));
}
//进行P-1 V+1操作
struct sembuf p;
p.sem_num = 0; //要操作哪一个信号量
p.sem_op = -1; // -1为P操作 1为V操作
p.sem_flg = 0; //默认属性
struct sembuf v;
v.sem_num = 0;
v.sem_op = 1;
v.sem_flg = 0;
//进行PV操作2
struct sembuf p1;
p1.sem_num = 1; //要操作哪一个信号量
p1.sem_op = -1; // -1为P操作 1为V操作
p1.sem_flg = 0; //默认属性
struct sembuf v1;
v1.sem_num = 1;
v1.sem_op = 1;
v1.sem_flg = 0;
int i=0;
while(1)
{
//进行P操作
semop(semid,&p,1);
printf("i=%d\n",i++);
sleep(1);
//进行V操作
semop(semid,&v1,1);
}
}
【semb.c】
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <sys/sem.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
//创建信号量对象
int semid=semget(ftok("/home/gec",400),2,IPC_CREAT|0666);
if(semid == -1)
{
perror("semid fail:");
exit(0);
}
else
{
printf("crete ok\n");
}
//进行P-1 V+1操作
struct sembuf p;
p.sem_num = 0; //要操作哪一个信号量
p.sem_op = -1; // -1为P操作 1为V操作
p.sem_flg = 0; //默认属性
struct sembuf v;
v.sem_num = 0;
v.sem_op = 1;
v.sem_flg = 0;
//进行PV操作2
struct sembuf p1;
p1.sem_num = 1; //要操作哪一个信号量
p1.sem_op = -1; // -1为P操作 1为V操作
p1.sem_flg = 0; //默认属性
struct sembuf v1;
v1.sem_num = 1;
v1.sem_op = 1;
v1.sem_flg = 0;
int i=0;
while(1)
{
//进行P操作
semop(semid,&p1,1);
printf("i=%d\n",i++);
sleep(1);
//进行V操作
semop(semid,&v,1);
}
}
运行程序sema.c，初始化信号量1,2，运行semb.c后，两个进程的变量i每隔1s加1.
