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SYSTEMV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---》semget2.初始化信号量---》semctl3.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
-----------------------------------------------------------------------------------------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.