Linux之信号量,很全面分析,个人整理.pdfVIP

信号量 一．什么是信号量 信号量的使用主要是用来保护共享资源，使得资源在一个时刻只有一个进程（线程） 所拥有。 0 信号量的值为正的时候，说明它空闲。所测试的线程可以锁定而使用它。若为 ，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——Linux 提供两种信号量： （1） 内核信号量，由内核控制路径使用 2 POSIX （） 用 户 态 进 程 使 用 的 信 号 量 ， 这 种 信 号 量 又 分 为 信 号 量 和 SYSTEM V 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。 倘若对信号量没有以上的全面认识的话，你就会很快发现自己在信号量的森林里迷 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时，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struct semaphore 类型的对象，它在asm/semaphore.h中定义： struct semaphore { 　　 atomic_t count; 　　 int sleepers; 　　 wait_queue_head_t wait; 　　} count 0 0 ：相当于信号量的值，大于 ，资源空闲；等于 ，资源忙，但没有进程等待这 0 个保护的资源；小于 ，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。 2．内核信号量的相关函数 1 （）初始化： void sema_init (struct semaphore *sem, int val); void init_MUTEX (struct semaphore *sem); // sem 1 将 的值置为 ，表示资源空闲 void init_MUTEX_LOCKED (struct semaphore *sem); // sem 0 将 的值置为 ，表示资 源忙 2 （）申请内核信号量所保护的资源： void down(struct semaphore * sem); // 可引起睡眠 int down_interruptible(struct semaphore * sem); // down_interruptible 能被信 号打断 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 3 （）释放内核信号量所保护的资源： void up(struct semaphore * sem); 4 ．内核信号量的使用例程 在驱动程序中，当多个线程同时访问相同的资源时（驱动中的全局变量时一种典型的