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【0177】Linux中POSIX信号量实现机制

news 2026/2/5 1:12:33

文章目录

  • 1. 信号量概念
    • 1.1 信号量类比
    • 1.2 重要的观察
    • 1.3 信号量分类
  • 2. POSIX与System V信号量
  • 3. 信号量API
  • 4. 代码演示
  • 5. 信号量内核实现

1. 信号量概念

在计算机科学中，信号量（semaphores ）是一种变量或抽象数据类型，用于控制多个进程对公共资源的访问，并避免并发系统(如多任务操作系统)中的临界区问题。普通（trivial）信号量是一个普通变量，它根据程序员定义的条件进行更改(例如，递增或递减，或切换)。

在现实系统中，考虑信号量的一种有用方法是记录特定资源有多少单元可用，再加上在获得单元或空闲单元时安全调整该记录的操作(即避免竞争条件)，并在必要时等待资源的某个单元可用。

信号量是防止竞态条件的有用工具；然而，使用它们并不能保证程序不存在这些问题。信号量有以下两种特性：

  • 计数信号量
    允许任意资源计数的信号量称为计数信号量
  • 二进制信号量
    限制为0和1(或锁定/解锁，不

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