信号量（Semaphores）机制和linux信号量集（用于解决
百度百科：https://baike.baidu.com/item/%E4%BF%A1%E5%8F%B7%E9%87%8F%E6%9C%BA%E5%88%B6/9175303
信号量机制用于解决进程和线程同步问题
信号量S是一个整数，S大于等于零是代表可供并发进程使用的资源实体数，当S小于零时则表示正在等待使用临界区的进程数。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
P原语：P是荷兰语Proberen（测试）的首字母。为阻塞原语，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原语：V是荷兰语Verhogen（增加）的首字母。为唤醒原语，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。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
具体PV原语对信号量的操作可以分为三种情况：
1）把信号量视为一个加锁标志位，实现对一个共享变量的互斥访问。
实现过程：
P(mutex); // mutex的初始值为1 访问该共享数据;
V(mutex);
非临界区
2）把信号量视为是某种类型的共享资源的剩余个数，实现对一类共享资源的访问。
实现过程：
P(resource); // resource的初始值为该资源的个数N 使用该资源；
V(resource); 非临界区
3）把信号量作为进程间的同步工具
实现过程：
临界区C1；
P(S);
V(S);
临界区C2；
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
P原语操作的动作是：
（1）S减1；
（2）若S减1后仍大于或等于零，则进程继续执行；
（3）若S减1后小于零，则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中，然后转进程调度。
V原语操作的动作是：
（1）S加1；
（2）若相加结果大于零，则进程继续执行；
（3）若相加结果小于或等于零，则从该信号的等待队列中唤醒一等待进程，然后再返回原进程继续执行或转进程调度。
PV操作对于每一个进程来说，都只能进行一次，而且必须成对使用。在PV原语执行期间不允许有中断的发生。
信号量机制分 整型信号量机制、记录型信号量机制、and型信号量机制、信号量集。
整型信号量是一种最简单的信号量，主要用于解决并发程序互斥访问临界资源问题。
记号信号量在整型信号量的举出上进行了改进，让不能进入临界区的进程“让权等待”，即进程状态有运行转换为阻塞状态，进程进入阻塞队列中等待。
AND型信号量集是将进程在运行中所需要的临界资源全部一次性分配给进程，等进程用完后再全部一次释放。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Linux信号量集
定义：保护共享资源，使得资源在一个时刻只有一个进程（线程）拥有
原理：信号量值为正时说明空闲，若为0或负值则说明被占用
分类：内核信号量与用户信号量，用户信号量分为POXIS信号量和SYSTEMV信号量，POXIS信号量分为有名信号量和无名信号量
内核信号量：
#include<asm/semaphore.h>
void sema_init(struct semaphore *sem, int val);
void init_MUTEX(struct semaphore *sem); //初始值1
void init_MUTEX_LOCKED(struct semaphore *sem); //初始值0
void down(struct semaphore *sem); //可睡眠
int down_interruptible(struct semaphore *sem); //可中断
int down_trylock(struct semaphore *sem); //m非阻塞
void up(struct semaphore *sem);
SYSTEMV信号量：
#include <sys/sem.h>
int semget(key_t key, int nsems, int oflag);
int semop(int semid, struct sembuf *opsptr, size_t nops);
int semctl(int semid, int semum, int cmd,...);
POSIX无名信号量
#include<semaphore.h>
sem_t sem;
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int val); //pshared为0则线程间共享，pshared为1则父子进程共享
int sem_wait(sem_t *sem); //阻塞
int sem_trywait(sem_t *sem); //非阻塞
int sem_post(sem_t *sem);
int sem_destroy(sem_t *sem);
进程间共享则sem必须放在共享内存区域（mmap, shm_open, shmget），父进程的全局变量、堆、栈中存储是不行的
POSIX有名信号量
sem_t *sem_open(const char *name, int oflag, mode_t mode, int val);
int sem_wait(sem_t *sem);
int sem_trywait(sem_t *sem);
int sem_post(sem_t *sem);
int sem_close(sem_t *sem);
int sem_unlink(const char *name);
每个open的位置都要close和unlink，但只有最后执行的unlink生效
