信号量又称为信号灯，它是用来协调不同进程间的数据对象的，而最主要的应用是共享内存方式的进程间通信。本质上，信号量是一个计数器，它用来记录对某个资源（如共享内存）的存取状况，信号量是一个特殊的变量，并且只有两个操作可以改变其值：等待(wait)与信号(signal)。
因为在Linux与UNIX编程中，"wait"与"signal"已经具有特殊的意义了（暂不知这特殊意义是啥），所以原始概念：
用于等待(wait)的P(信号量变量) ；
用于信号(signal)的V(信号量变量) ；
这两字母来自等待(passeren：通过，如同临界区前的检测点)与信号(vrjgeven：指定或释放，如同释放临界区的控制权)的荷兰语。
P操作 负责把当前进程由运行状态转换为阻塞状态，直到另外一个进程唤醒它。
操作为：申请一个空闲资源（把信号量减1），若成功，则退出；若失败，则该进程被阻塞；
V操作 负责把一个被阻塞的进程唤醒，它有一个参数表，存放着等待被唤醒的进程信息。
操作为：释放一个被占用的资源（把信号量加1），如果发现有被阻塞的进程，则选择一个唤醒之。
补充：查看共享信息的内存的命令是ipcs [-m|-s|-q] (全部的话是ipcs -a） ；查看共享信息的内存的命令是ipcs [-m|-s|-q]。
（一）系统调用函数semget()
函数原型：int semget(key_t key,int nsems,int semflg);
功能描述： 创建一个新的信号量集，或者存取一个已经存在的信号量集。
当调用semget创建一个信号量时，他的相应的semid_ds结构被初始化。ipc_perm中各个量被设置为相应
值：
sem_nsems被设置为nsems所示的值；
sem_otime被设置为0；
sem_ctime被设置为当前时间
参数介绍：
key：所创建或打开信号量集的键值,键值是IPC_PRIVATE，该值通常为0，创建一个仅能被进程进程给我的信号量, 键值不是IPC_PRIVATE，我们可以指定键值，例如1234；也可以一个ftok()函数来取得一个唯一的键值。
nsems：创建的信号量集中的信号量的个数，该参数只在创建信号量集时有效。
semflg：调用函数的操作类型，也可用于设置信号量集的访问权限，两者通过or表示：
有IPC_CREAT，IPC_EXCL两种：
IPC_CREAT如果信号量不存在，则创建一个信号量，否则获取。
IPC_EXCL只有信号量不存在的时候，新的信号量才建立，否则就产生错误。
返回值说明：
如果成功，则返回信号量集的IPC标识符，其作用与信息队列识符一样。
如果失败，则返回-1，errno被设定成以下的某个值
EACCES：没有访问该信号量集的权限
EEXIST：信号量集已经存在，无法创建
EINVAL：参数nsems的值小于0或者大于该信号量集的限制；或者是该key关联的信号量集已存在，并且nsems
大于该信号量集的信号量数
ENOENT：信号量集不存在，同时没有使用IPC_CREAT
ENOMEM ：没有足够的内存创建新的信号量集
ENOSPC：超出系统限制
图解：
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每个信号量都有一些相关值： semval 信号量的值，一般是一个正整数，它只能通过信号量系统调用semctl函数设置，程序无法直接对它进行修改。 sempid 最后一个对信号量进行操作的进程的pid. semcnt 等待信号量的值大于其当前值的进程数。 semzcnt 等待信号量的值归零的进程数。 |
（二）信号量的控制 semctl()
原型：int semctl(int semid,int semnum,int cmd,union semun ctl_arg);
参数介绍： semid为信号量集引用标志符，即semget 的返回值。
semnum第二个参数是信号量数目；
cmd表示调用该函数执行的操作，其取值和对应操作如下：
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标准的IPC函数 （注意在头文件<sys/sem.h>中包含semid_ds结构的定义） |
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IPC_STAT 把状态信息放入ctl_arg.stat中 IPC_SET 用ctl_arg.stat中的值设置所有权/许可权 IPC_RMID 从系统中删除信号量集合 |
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单信号量操作 （下面这些宏与sem_num指定的信号量合semctl返回值相关） |
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GETVAL 返回信号量的值（也就是semval） SETVAL 把信号量的值写入ctl_arg.val中 GETPID 返回sempid值 GETNCNT 返回semncnt（参考上面内容） GETZCNT 返回semzcnt（参考上面内容） |
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全信号量操作 |
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GETALL 把所有信号量的semvals值写入ctl_arg.array SETALL 用ctl_arg.array中的值设置所有信号量的semvals |
参数arg代表一个union的semun的实例。semun是在linux/sem.h中定义的：
union semun {
int val; //执行SETVAL命令时使用
struct semid_ds *buf; //在IPC_STAT/IPC_SET命令中使用
unsigned short *array; //使用GETALL/SETALL命令时使用的指针
}
联合体中每个成员都有各自不同的类型，分别对应三种不同的semctl 功能，如果semval 是SETVAL.则使用的将是ctl_arg.val.
。
功能：smctl函数依据command参数会返回不同的值。它的一个重要用途是为信号量赋初值，因为进程无法直接对信号量的值进行修改。
（三）信号量操作semop函数
在 Linux 下，PV 操作通过调用semop函数来实现，也只有它能对PV进行操作
调用原型：int semop(int semid,struct sembuf*sops,unsign ednsops);
返回值：0，如果成功。-1，如果失败：errno=E2BIG(nsops大于最大的ops数目)
EACCESS(权限不够)
EAGAIN(使用了IPC_NOWAIT，但操作不能继续进行)
EFAULT(sops指向的地址无效)
EIDRM(信号量集已经删除)
EINTR(当睡眠时接收到其他信号)
EINVAL(信号量集不存在,或者semid无效)
ENOMEM(使用了SEM_UNDO,但无足够的内存创建所需的数据结构)
ERANGE(信号量值超出范围)
参数介绍：
第一个参数semid 是信号量集合标识符，它可能是从前一次的semget调用中获得的。
第二个参数是一个sembuf结构的数组，每个 sembuf 结构体对应一个特定信号的操作，sembuf结构在，<sys/sem.h>中定义
struct sembuf{
usign short sem_num;/*信号量索引*/
short sem_op;/*要执行的操作*/
short sem_flg;/*操作标志*/
}
sem_num 存放集合中某一信号量的索引，如果集合中只包含一个元素，则sem_num的值只能为0。
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Sem_op取得值为一个有符号整数，该整数实际给定了semop函数将完成的功能。包括三种情况：
如果sem_op是负数，那么信号量将减去它的值，对应于p（）操作。这和信号量控制的资源有关。如果没有使用IPC_NOWAIT，那么调用进程将进入睡眠状态，直到信号量控制的资源可以使用为止。
如果sem_op是正数，则信号量加上它的值。对应于v（）操作。这也就是进程释放信号量控制的资源。
最后，如果sem_op是0，那么调用进程将调用sleep()，直到信号量的值为0。这在一个进程等待完全空闲的资源时使用。
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sem_flag是用来告诉系统当进程退出时自动还原操作，它维护着一个整型变量semadj（信号灯的计数器），可设置为 IPC_NOWAIT 或 SEM_UNDO 两种状态。只有将 sem_flg 指定为 SEM_UNDO 标志后，semadj （所指定信号量针对调用进程的调整值）才会更新，即减去减去sem_num的值。 此外，如果此操作指定SEM_UNDO，系统更新过程中会撤消此信号灯的计数（semadj）。此操作可以随时进行---它永远不会强制等待的过程。调用进程必须有改变信号量集的权限。
第三个参数是sembuf组成的数组中索引。参数sops指向由sembuf组成的数组，结构数组中的一员。
实验代码：
实验所需头文件:放在/usr/include目录下
//pv.h头文件 #include <sys/types.h> #include <sys/ipc.h> #include <sys/sem.h> #include <errno.h> #define SEMPERM 0600 #define TRUE 1 #define FALSE 0 typedef union _semun { int val; struct semid_ds *buf; ushort *array; } semun;