进程互斥的4个概念

我们把大家都能看到的资源，称为公共资源。并且要想实现进程间通信，首要条件就是要让互相通信的进程看到同一份资源。

互斥：由于各进程要求共享资源，而且有些资源需要互斥使用，因此各进程间竞争使用这些资源，进程的这种关系为进程的互斥，所以任何一个时刻，都只允许一个执行流在进行共享资源的访问。（解决方法：加锁）
我们把任何一个时刻，都只允许一个执行流在进行访问共享资源，叫做临界资源或互斥资源。
临界资源是要通过代码访问的，凡是访问临界资源的代码，叫做临界区（在进程中涉及到互斥资源的程序段叫临界区）。
原子性：要么不做，要么做完，只有两种确定状态的属性。
特性方面：IPC资源必须删除，否则不会自动清除，除非重启，所以system V IPC资源的生命周期随内核

认识信号量

信号量又称信号灯，本质是一个描述资源数量的计数器。

任何一个执行流，想访问临界资源中的一个子资源时，都不能直接访问，必须先申请信号量资源，相当于计数器count–（资源数量减1，OS会进行资源数量的判断，如果资源用完了，就会被挂起，阻塞进程，直到有进程将资源释放），申请成功后，才能进入自己的临界区，访问对应的临界资源。最后释放信号量资源，相当于把计数器count++（资源数量加1），只要将计数器增加，就表示将我们对应的资源进行了归还，这分别称为PV（荷兰语：通过and释放）操作。
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可以类比生活中的电影院，看电影之前，我们得先买票，而买票的的本质功能就是对座位资源的预定机制，并且确保不会导致座位冲突。
假设我们要看晚上18:00的《蜘蛛侠：纵横宇宙》，我们得先申请座位，若预定座位成功了，则座位资源（临界资源就会减减），如果这一场电影的票被卖完了，那么我们就阻塞住了，直到有人退票（临界资源++），我们才能预定电影院放映厅的座位资源。

所有进程都必须先看到同一份信号量，竟然这样，那么信号量也是共享资源咯，所以信号量被归类到了进程间通信，但它不以传送数据为目的，而以让不同的进程看到同一份计数器为目的，并且信号量必须保证的++,–操作是保证原子性的。

认识接口

创建获取信号量

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查看删除信号量——ipc

ipcs -s //查看信号量
ipcrm -s semid //释放信号量
或者使用semctl删除，类似共享内存。

控制信号量

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信号量的数据结构如下：

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信号量加减

对信号量集进行操作我们需要用semop函数，semop函数的函数原型如下：

int semop(int semid, struct sembuf *sops, unsigned nsops);

功能：
semop是用于操作信号量的系统调用函数之一，它可以实现对信号量进行P、V操作，从而解决多进程或多线程之间的互斥和同步问题。当一个进程要访问共享资源，需要调用semop函数执行P操作，该操作会将信号量减1，如果值小于0，则当前进程会被阻塞住，直到有其它进程执行V操作使信号量加加，释放共享资源。

P操作:我们将申请信号量的操作叫做P操作，申请信号量的本质就是有权限访问临界资源，申请成功后，P操作的本质就是让计数器–即可
V操作:将释放信号量叫做V操作，归还临界资源，V操作的本质是让计数器++

参数解读：

semid：要操作的信号量标识符，由semget函数返回。
sops：类型是struct sembuf*，是一个指向sembuf结构体数组的指针，表示要对哪些信号量进行操作，sembuf结构体需要我们自己定义，它包括三个成员变量，分别是：sem_num（要操作的信号量在信号量集合中的下标），sem_op（对信号量执行的操作，负值代表P操作，正值代表V操作，0表示不做任何操作），sem_flg（控制操作行为的标志，默认SEM_UNDO在进程异常终止时撤销未完成的操作，因为信号量要保证其原子性）。
nsops：表示要执行操作的sembuf结构体数量。