linux编程之信号量

一、概念

linux信号量：

　　允许多个线程同时进入临界区，可以用于进程间的同步。

和互斥锁(mutex)的区别：

　　互斥锁只允许一个线程进入临界区。

所在头文件：

　　semaphore.h

二、主要函数

• 初始化函数

　　　　　　int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value)

　　　　　　sem：要初始化的信号量

　　　　　　pshared：此信号量是在进程间共享还是线程间共享

　　　　　　value：信号量的初始值

• 删除函数

　　　　　　int sem_destroy(sem_t *sem)

　　　　　　sem：要销毁的信号量

　　　　　 注意：只有用sem_init初始化的信号量才能用sem_destroy销毁

• 等待信号量函数

　　　　　　int sem_wait(sem_t *sem)

　　　　　　功能：等待信号量，如果信号量的值大于0,将信号量的值减1,立即返回；

　　　　　　　　　如果信号量的值为0,则线程阻塞。相当于P操作。

　　　　　　　　　成功返回0,失败返回-1。

• 释放信号量

　　　　　　int sem_post(sem_t *sem)

　　　　　　功能：释放信号量，让信号量的值加1。相当于V操作。

三、内核编程所用的信号量接口函数

linux内核和应用程序，都会使用信号量，但是它们却用的是不通的函数接口，这里标注一下内核使用的信号量函数接口，一般写驱动的时候会用得到。

• 初始化函数

　　　　　　void sema_init(struct semaphore *sem, int val)

　　　　　　   sem：要初始化的信号量

　　　　　　      value：信号量的初始值

init_MUTEX(sem)

功能：定义一个互斥锁，其实该宏的功能，是定义一个初始值为1的信号量。

init_MUTEX_LOCKED(sem)

功能：定义一个互斥锁，一个初始值为0的信号量。

• 等待信号量函数　　　　

void down(struct semaphore *sem)

　　　　　　功能：获得信号量，如果信号量的值大于0,将信号量的值减1,立即返回；

　　　　　　　　　如果信号量的值为0,则进程睡眠，直到该信号量被释放，才能重新得到运行。

int down_interruptible(struct semaphore * sem)

功能：用来获取信号量，如果信号量大于或等于0，获取信号量；

如果信号量不可用，进程将被置为 TASK_INTERRUPTIBLE 类型的睡眠状态，

该函数由返回值来区分是正常返回（重新运行），还是被信号中断返回（重新运行）。

如果返回0，表示获得信号量正常返回；如果被信号打断，返回 -EINTR.

该函数与down()函数的区别在于，down睡眠了之后，只有信号量被释放，才能重新得到运行；

而该函数可以因为其他信号来打断这个睡眠，而得到运行，多了一种获得重新运行的途径。

int down_trylock(struct semaphore * sem)

功能：用来获取信号量，如果信号量大于或等于0，获取信号量，返回值为0；

否则立刻返回，且返回值为1，而不会睡眠。

• 释放信号量

　　　　　　void up(struct semaphore *sem)

　　　　　　功能：释放信号量，让信号量的值加1。

参考资料：Linux线程的信号量同步