程序間通訊之訊號量

訊號量的本質是一種資料操作鎖，其本身不具有資料交換的能力，而是通過控制其他的通訊資源（檔案、外部裝置）來實現程序間通訊，它本身只是一種外部資源的標識。訊號量在此過程中負責資料的互斥、同步等功能。

當請求乙個訊號量來表示資源時，程序需要讀取訊號量的值來判斷資源是否可用。大於0，資源可以請求，等於0，無資源可用，程序會進入睡眠狀態直至資源可用。當程序不再使用乙個訊號量量控制的共享資源時，訊號量的值+1，對訊號量的值進行的增減操作均為原子操作，因為在訊號量的建立及初始化上，不能保證操作均為原子性。

訊號量的作用：

可以通過生成並使用令牌來授權，在任一時刻只能有乙個執行執行緒訪問**的臨界區域（執行資料更新的**需要獨佔式地執行），訊號量可讓乙個臨界區間同一時間只有乙個執行緒在訪問它。

訊號量的工作原理：

（1）p(sv)操作：若sv的值大於0，則給sv的值減1；若它的值為0，就掛起該程序的執行；

(2) v(sv)操作：若有其他程序因等待sv而被掛起，就讓它恢復執行，如果沒有程序因等待sv而掛起，就給它加1；

注意：p、v操作總是成對出現.

通常使用：

ipcs -s          檢視訊號量

ipcrm -s semid   刪除訊號量

訊號量的建立及使用如下所示（以父子程序為例，申請二元訊號量集，初始值設為1）：

程式**：

semop操作中：sembuf結構的sem_***成員可以為0、ipc_nowait、sem_undo 。為sem_undo時，它將使作業系統跟蹤當前程序對這個訊號量的修改情況，如果

這個程序在沒有釋放該訊號量的情況下終止

，作業系統將自動釋放該程序持有的資源。

若使用sem_undo標誌，則作業系統將自動釋放該程序持有的訊號量，從而使得另外乙個程序可以繼續工作。若沒有這個標誌，另外乙個

程序將p操作永遠阻塞

。（1）子程序異常退出時，設定了sem_undo

（2）子程序異常退出時，未設定時

（3）子程序未異常退出，父子程序均上鎖時

對訊號量的幾點說明：

（1）訊號量相當於描述臨界資源的計數器，訊號量必須先被申請；

（2）訊號量本身也是一種臨界資源，其p、v操作具有原子性，即要麼被申請到，要麼未被申請到，只有這兩種可能；

（3）二元訊號量相當於一把互斥鎖；

（4）訊號量屬於程序通訊範疇，僅能保證資料傳輸的安全性；

（5）訊號量的生命週期為「隨核心」，即必須使用者手動刪除；

（6）訊號量自帶同步與互斥機制；

程序間通訊之訊號量

訊號量的本質是一種資料操控鎖，它本身不具有資料交換的功能，而是通過來控制其他的通訊資源來實現程序間通訊的，訊號主要負責資料的同步與互斥功能。程序請求乙個使用訊號量來表示的資源時，首先要讀取訊號量的值來判斷資源是否能被使用，若訊號量的值大於0，資源可用，等於0，無資源可用，同時程序會進入睡眠狀態，直到...

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