Linux操作系统——什么叫做信号量？

本文主要是介绍Linux操作系统——什么叫做信号量？，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

概念理解

信号量的本质是一把计数器

在我们了解信号量之前，我们先来了解以下几个概念，在我们学习前面进程间通信的时候，我们经常说到一句话叫做，进程间通信的前提是让不同的进程看到同一份资源。

多个执行流看到的同一份资源，叫做公共资源。就比如说我们之前学的不管是命名管道，还是匿名管道，两个不同的进程看到的都是公共的缓冲区资源，还是我们之前写的共享内存，它的公共资源就是我们所建立的共享内存的公共资源，还是我们多个进程看到的公共的消息队列资源，不管我们怎么说，其实我们发现一个比较特殊的现象就是，目前的这些资源都是由操作系统提供的，这也是应该的，因为我们要保证进程具有独立性，那么就不可能让一个进程访问另一个进程所属的资源，所以肯定存在着第三方提供的资源，那么这样的公共资源就伴生着下一个问题，那就是公共资源访问的问题，不同的进程，A进程想读，B进程也想读，A进程想写，B进程也想写，所以我们在多个进程同时访问公共资源的同时就会伴随着一些问题发生，就是如果A想写，B也想写，那就很容易造成覆盖问题，而并发访问也就一定会导致产生数据不一致的问题，那就决定了我们必须要将公共资源保护起来，然后就会谈到同步和互斥。

互斥：任何一个时刻只允许一个执行流（进程）访问公共资源，加锁完成。

同步：多个执行流的时候，按照一定的顺序执行。

被保护起来的公共资源：临界资源。 （相对应的就有非临界资源）

访问该临界资源的代码，叫做临界区。（相对应的就有非临界区）

维护临界资源其实就是在维护临界区。

原子性：要么不做，要么做完。

如何理解信号量？

就拿看电影这个例子来说，我们去电影院看电影，电影院里面有公共座位，那么这些座位是当我们坐下去的时候才属于我，还是当我们买到票的那一刻属于我呢？所以在看电影的时候，当我们买到票的时候座位就属于我们了。所以这里我们的电影院和座位就是我们现实生活中多个人共享的，本身就是公共资源，电影院是支持多个人共享同一份资源（电影）的，为了合理的电影院中的座位，我们买票其实就是电影院座位公共资源给我们派发的过程，只要我买到了票，那么那个座位只要是电影在放映期间，哪怕我不去，那个座位依然属于我，电影院里如果有100个座位，绝对不可能卖101张票，而我们买票的本质：是对资源的预定机制！  那么我们怎么保证只卖100张票呢？此时我们就可以提供一把计数器 int count = 100; 而每卖出去一张票，我们的计数器就--,count--。所以这个count计数器就起到一个表示公共资源的个数。而公共资源可能会被拆分成多份资源。我们把这种用来衡量公共资源的数目，用来达到对公共资源分配的一个目的的这种计数器，我们将其称之为信号量。

信号量：表示资源数目的计数器，每一个执行流想访问公共资源内的某一份资源，不应该让执行流直接访问，而是先申请信号量资源，其实就是先对信号量计数器进行减减操作。本质上，只要减减成功，完成了对资源的预定机制。

如果申请不成功呢？执行流被挂起阻塞。

那么我们下面来分析细节问题：

1.要想访问公共资源意味着，每个进行先看到同一个信号量资源 --- 那么这个信号量资源只能由操作系统提供了，纳入到了IPC体系。

2.信号量的本质也是公共资源，我们前面说的信号量就是用来保护公共资源的，但是现在连信号量都变成了公共资源了，也就是变成了被保护对象了，但是如果信号量资源自己都保护不了又怎么保护别人呢？好在信号量资源并不复杂，只需要++，--操作，所以对信号量进行操作必须是原子的。所以这样就不会出现其他情况了，我们把--操作叫做P操作，++操作叫做V操作。

3.如果信号量资源申请成功了就可以直接往后走了，而如果申请失败了就会被挂起，我们今天可以这么理解信号量，我们理解单个信号量

//单个信号量
struct sem
{int count;task_struct *wait_queue;
}

这篇关于Linux操作系统——什么叫做信号量？的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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