linux之信号量,比较全面,个人总结

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1、信号量什么是信号量信号量的使川主要是川来保护井享资源，使得资源在一个时刻只有一个进程（线程）所拥有。信号量的位为正的时候，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。二.信号量的分类在学习信号量之前，我们必须先知道一一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

2、以用于进程间的同步。无名信号量，其值保存在内存中。倘若对信号M没有以上的全而认识的话，你就会很快发现自己在信号S:的森林里迷失了方向。三.内核信号量1.内核信号量的构成内核信号量类似于自旋锁，因为当锁关闭着时，它不允许内核控制路径继续进行。然而，当内核控制路径试图获取内核信号量锁保护的忙资源吋，相应的进程就被挂起。只有在资源被释放时，进程才再次变为可运行。只有可以睡眠的函数才能获取内核信号量；中断处理程序和可延迟函数都不能使用内核信号量。内核信号量是structsemaphore类型的对象，它在〈asm/semapho

3、re.hM1定义：structsemaphore{atomictcount;intsleepers;wait_queue_head_twait;}count：相当于信号S的值，大于0,资源空闲；等于0,资源忙，但没有进程等待这个保护的资源；小于0,资源不可用，并至少有一个进程等待资源。wait：存放等待队列链表的地址，当前等待资源的所有睡眠进程都会放在这个链表中。sleepers：存放一个标志，表示是否有一些进程在信号量上睡眠。1.内核信号量中的等待队列(删除，没有联系)上而已经提到了内核信号量使用了等待队列wait.

4、queue来实现阻塞操作。当某任务由于没有某种条件没有得到满足时，它就被挂到等待队列中睡眠。当条件得到满足吋，该任务就被移出等待队列，此吋并不意味着该任务就被马上执行，因为它又被移进工作队列中等待CPU资源，在适当的时机被调度。内核信号量是在内部使用等待队列的，也就是说该等待队列对用户是隐藏的，无须用户干涉。巾用户真正使用的等待队列我们将在另外的篇章进行详解。2.内核信号量的相关函数(1)初始化：voidsema_init(structsemaphore*sem,intval);voidinit_MUTEX(struc

5、tsemaphore*sem);//将sem的值置为1，表示资源空闲voidinitMUTEXLOCKED(structsemaphore*sem);//将sem的值罝为0，表示资源忙(2)申请内核信号量所保护的资源：voiddown(structsemaphore*sem);//可引起睡眠intdown_interruptible(structsemaphore*sem);//down_interruptible能被信号fj•断intdown_trylock(structsemaphore*sem);//非阻塞函数，

6、不会睡眠。无法锁定资源则马上返回(3)释放内核信号量所保护的资源：voidup(structsemaphore*sem);3.内核信号量的使用例程在驱动程序巾，当多个线程同时访问相同的资源时(驱动巾的全局变量时一种典型的共享资源)，可能会引发“竞态“，因此我们必须对共享资源进行并发控制。Linux内核中解决并发控制的最常用方法是自旋锁与信号S(绝大多数时候作为互斥锁使用)。ssize_tglobcilvar_write($tructfile*filp，constchar*buf，size_tlen，loff_t*off

7、){//获得信号量if(down_inteiTLiptible(&sem)){return-ERESTARTSYS;}//将用户空间的数裾复制到内核空间的global.varif(copy_from_u$er(&global_var,buf,$izeof(int))){up(&sem);return-EFAULT;}//释放信号量up(&sem);returnsizeof(int);}U!POSIX信号量与SYSTEMV信号量的比较1.对POSIX来说，信号釐是个非负整数。常用于线程间同步。而SYSTEMV信号量则是一

8、个或多个信号量的集合，它对应的是一个信号量结构体，这个结构体是为SYSTEMVIPC服务的，信号量只不过是它的•-部分。常用于进程间同步。2.POSIX信号量的引用头文件是“〈semaphore.h〉”，而SYSTEMV信号量的引用头文件是“