7.6 信号量
信号量（Semaphore）是操作系统中最典型的用于同步和互斥的手段，信号量的值可以是0、1或者n。信号量与操作系统中的经典概念PV操作对应。
P（S）：
①将信号量S的值减1，即S=S-1；
②如果S≥0，则该进程继续执行；否则该进程置为等待状态，排入等待队列。
V（S）：
①将信号量S的值加1，即S=S+1；
②如果S>0，唤醒队列中等待信号量的进程。
Linux中与信号量相关的操作主要有下面几种。
#include <linux/semaphore.h>
1.定义信号量
定义名称为sem的信号量：
struct semaphore sem;
2.初始化信号量
void sema_init(struct semaphore *sem, int val);
该函数初始化信号量，并设置信号量sem的值为val。
3.获得信号量
1)void down(struct semaphore * sem);// 可引起睡眠
该函数用于获得信号量sem，它会导致睡眠，不能在中断上下文中使用。
2)int down_interruptible(struct semaphore * sem);//能被信号打断
该函数功能与down类似，不同之处为，因为down（）进入睡眠状态的进程不能被信号打断，但因为down_interruptible（）进入睡眠状态的进程能被信号打断，信号也会导致该函数返回，这时候函数的返回值非0。
3)int down_trylock(struct semaphore * sem);// 非阻塞函数，不会睡眠。无法锁定资源则马上返回
该函数尝试获得信号量sem，如果能够立刻获得，它就获得该信号量并返回0，否则，返回非0值。它不会导致调用者睡眠，可以在中断上下文中使用。
注意：使用down_interruptible（）获取信号量时，对返回值一般会进行检查，如果非0，通常立即返回-ERESTARTSYS，如：
if (down_interruptible(&sem))
return -ERESTARTSYS;
4.释放信号量
void up(struct semaphore * sem);
该函数释放信号量sem，唤醒等待者。
作为一种可能的互斥手段，信号量可以保护临界区，使用方式和自旋锁类似。与自旋锁相同，只有得到信号量的进程才能执行临界区代码。与自旋锁不同的是，当获取不到信号量时，进程不会原地打转而是进入休眠等待状态。
用作互斥时，信号量一般这样被使用：
由于新的Linux内核倾向于直接使用mutex作为互斥手段，信号量用作互斥不再被推荐使用。
信号量也可以用于同步，一个进程A执行down（）等待信号量，另外一个进程B执行up（）释放信号量，这样进程A就同步地等待了进程B。
