一、什么是信號量

為了防止多個程序同時訪問一個共享資源而引發的一系列問題，我們需要一種訪問機制，它可以通過生成并使用令牌來授權，在同一時刻只能有一個線程訪問代碼的臨界區域。

臨界區域是指執行數據更新的代碼需要獨占式地執行。而信號量就可以提供這樣的一種訪問機制，讓一個臨界區同一時間只有一個線程在訪問它，也就是說信號量是用來協調進程(線程)對共享資源的訪問的。

信號量是一個特殊的變量，其數值可用于表示空閑臨界資源的數量。有進程釋放時，信號量增加，表示可用資源增加；當有進程申請到資源時信號量減少，表示可用資源數減少。程序對其訪問都是原子操作，且只允許對它進行等待（即P(信號變量))和發送（即V(信號變量))信息操作。

最簡單的信號量是只能取0和1的變量，這也是信號量最常見的一種形式，叫做二元信號量。而可以取多個正整數的信號量被稱為通用信號量。這里主要討論二元信號量。

信號量的值為正的時候，說明它空閑。所測試的線程可以鎖定并使用它。若為0，說明它被占用，測試的線程要進入睡眠隊列中，等待被喚醒。

二、信號量的工作原理

由于信號量只能進行兩種操作等待和發送信號，即P(sv)和V(sv),他們的行為是這樣的：
P(sv)：如果sv的值大于零，就給它減1；如果它的值為零，就掛起該進程。

V(sv)：如果有其他進程因等待sv而被掛起，就讓它恢復運行，如果沒有進程因等待sv而掛起，就給它加1.

舉個例子，就是兩個進程共享信號量sv，一旦其中一個進程執行了P(sv)操作，它將得到信號量，并可以進入臨界區，使sv減1。而第二個進程將被阻止進入臨界區，因為當它試圖執行P(sv)時，sv為0，它會被掛起以等待第一個進程離開臨界區域并執行V(sv)釋放信號量，這時第二個進程就可以恢復執行

舉個例子，就是兩個進程共享信號量sv，一旦其中一個進程執行了P(sv)操作，它將得到信號量，并可以進入臨界區，使sv減1。而第二個進程將被阻止進入臨界區，因為當它試圖執行P(sv)時，sv為0，它會被掛起以等待第一個進程離開臨界區域并執行V(sv)釋放信號量，這時第二個進程就可以恢復執行。

三、信號量的分類

Linux中提供了兩種信號量，一種用于內核程序中，一種用于應用程序中。

總結

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