1.信號量的定義

? ? 信號量（semphore）是用于保護臨界區的一種常用方法，它的使用方式和自旋鎖類似。信號量的本質是一種數據操作鎖，它本身不具有數據交換的功能，而是通過控制其他的通信資源（文件，外部設備）來實現進程間通信，它本身只是一種外部資源的標識。信號量在此過程中負責數據操作的互斥、同步等功能。

2.信號量的主要操作

? 2.1、 定義信號量

下列代碼定義名稱為sem的信號量： struct semaphore sem;

? 2.2、 初始化信號量

可用void sema_init(struct semaphore *sem, int val);直接創建，其中val為信號量初值。

也可以用兩個宏來定義和初始化信號量的值為1或0：

DECLARE_MUTEX(name) : 定義信號量name并初始化為1

DECLARE_MUTEX_LOCKED(name) : 定義信號量name并初始化為0

還可以用下面的函數初始化：

void init_MUTEX(struct semaphore *sem); //初始化信號量的值為1

void init_MUTEX_LOCKED(struct semaphore *sem); //初始化信號量的值為0

? ? 2.3、信號量的原子操作

* void down(struct semaphore *sem); //用來獲取信號量，如果信號量值大于或等于0，獲取信號量，否則進入睡眠狀態，睡眠狀態不可喚醒

* void down_interruptible(struct semephore *sem); //用來獲取信號量，如果信號量大于或等于0，獲取信號量，否則進入睡眠狀態，等待信號量被釋放后，激活該程。

* void down_trylock(struct semaphore *sem); //試圖獲取信號量，如果信號量已被其他進程獲取，則立刻返回非零值，調用者不會睡眠

* void up(struct semaphore *sem); //釋放信號量，并喚醒等待該資源進程隊列的第一個進程。

3 信號量與自旋鎖的區別

（1）當鎖不能獲取到時，使用信號量的開銷是進程上下文切換時間，使用自旋鎖的開銷是等待獲取自旋鎖； （2）信號量所保護的臨界區可能會引起阻塞，而自旋鎖則絕對要避免用來保護包含這樣的代碼，因為阻塞意味著要進行進程的切換，如果進程被切換出去后，另一個進程企圖要獲取本自旋鎖，死鎖就會發生。 （3）信號量存在于進程的上下文，因此，如果保護的共享資源需要在中斷或軟中斷情況下使用，則在信號量和自旋鎖之間只能選擇自旋鎖。當然如果一定要使用信號量，則只能通過down_trylock方式進行，不能獲取就立即返回避免阻塞。

總結

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