LINUX系统编程:信号量
目录
1.信号量理论
2.信号量原理
3.信号量的接口
1.信号量理论
信号量是进程之间通信的一种。
信号量可以在多执行流下对，共享资源进行保护（例：共享内存本身是是一种共享资源，但是本身是不带协同机制的，这样就会出现数据不一致的问题，写端想写"hello world",但是在写端写到hello时，读端就把数据读走了，造成了数据不一致）。
互斥：在访问公共资源时，只能有一个进程访问。
同步：在访问资源安全的前提下，各进程按一定顺序，并发访问资源。
临界区：访问临界资源的那些代码，就是临界区，保护临界资源本质就是保护临界区。
原子性：执行一个动作只有两种状态，一种是成功，一种是未开始，也就是说这个动作是不能在被切分的。
2.信号量原理
信号量是一种资源预定机制，只要预定了，资源在未来一定是该进程的。
这是一块共享内存，这个内存被分成了12个区域，每个进程只会访问一小块区域。
每个小区域都有自己的编号，当一个执行流想使用小块资源时必须，申请对应的编号，然后才能让问对应的小区域，使用完之后还要将编号还回去，这样保证每一块的小资源都是互斥访问的，大块的资源就是多个进程同步访问的。
信号量的本质就是一个计数器
信号量申请成功，p操作对计数器做--
访问资源
释放信号量，v操作对计数器做++】
3.信号量的接口
semget
semget系统调用接口，返回system v类型，与参数key相关联的信号量标识符集。semget可能获得一个先前已经创建好的信号量，或者创建一个新的集和。
key：是个密钥，通过ftok创建，保证多个进程使用同一个密钥就可以看见同一块资源。
nsems：创建多少个信号量。
semflg： O_CREAT不存在就创建，存在就返回对应的信号量标识符集。
O_CREAT|O_EXCL不存在就创建，存在就出错。
semctl
semctl执行由参数cmd指定的控制操作，在参数semid信号量标识符集，或者在该信号量标识符集的semunm个参数执行操作。
semop
对由semid指示的信号量集中选定的信号量执行操作。由sops指向的数组中的nsops个元素，每个都是一个结构体，用于指定在单个信号量上执行的操作。该结构体的成员类型为struct sembuf，包含以下成员：
sem_num：信号量值
semop：信号量操作
sem_flag:信号量标志。
ipc资源的共性
我们发现无论是信号，消息队列，共享内存，描述管体ipc资源的结构体的第一个参数都是ipc_perm。
先说结论，这么设计是为了实现一种c语言的多态，方便对ipc资源的管理，也可以理解为，ipc_perm 是基类，其余的结构体成员是派生类的部分。
这么做是为了方便管理ipc资源，这样就可以将ipc资源进行统一的管理，这样对ipc资源的管理就变成了对ipc数组的增删查改。
是怎么做的呢？
结构体的地址就是，结构体内第一个元素的地址，直接强转成为对应的类型就可以。
(msg_queue*)ipc[1]
(sem_arry*)ipc[2]
(shmid_kernel*)ipc[3]
如何知道是什么类型呢
在ipc_perm这个结构体中，存在一个成员变量mode，里面储存的是ipc资源的类型
#define IPC_TYPE SHM 0x1
#define IPC_TYPE MSG (0x1<<1)
#define IPC_TYPE SEM (0x1<<2)shmid_kernel* (ipc_perm * p)
{if(p->mode & IPC_TYPE SHM){return (shmid_kernel*)p;}else{return NULL;}}