怎么突然没信号了？

这篇推送，我们第一次尝试做“标题党”，来说说操作系统进程间通信的另外两种重要方式——信号和信号量。

（一） 信号

对于信号这个东西，我想在平时生活中可以遇到各种各样的事物体现。比如：交通信号灯，路牌，或者某个暗恋的异性给出的信号。最早使用信号的例子可以追溯到春秋战国时期的烽火台。因此，我们可以非常容易地去理解信号实际的含义，就是双方事先约定好某一个协议，比如，狼烟起来时就代表有敌军进攻，因此一旦某个烽火台上的狼烟起来了，下一个烽火台在视距范围内就可以看到这个狼烟，进而解析出其含义就是“敌军进攻了”，仅此而已，非常简单。

操作系统进程间的通讯，也是一样的道理，比如某个任务检测到了某一件事情，然后通过API将特定的信号加入到信号集里面，比如Linux使用的是函数：“int sigaddset(sigset_t *set, int signo);”。监视此信号的任务，只需要在被执行时查询信号集，此信号是否被加入了信号集，即可完成相应的操作，比如Linux使用API “int sigismember(const sigset_t *set, int signo);”来查询。说到这里，关于信号的整体操作方式就是如此，非常简单。当然实际使用的过程中，还牵涉到进程的信号屏蔽码，信号屏蔽码可以用来在某段时间内阻塞一些信号集中的信 号，如果信号不在信号集中，就不必讨论它，因为肯定不响应，是否能生成也不肯定，我没有做过试验。综上所述，信号其实就是类似于我们平时使用的标志位。

（二） 信号量

”信号量“虽然和”信号“只相差一个字，但是它们的区别就像黑色和白色一样巨大。他们虽然都可用来实现同步和互斥，但信号是使用信号处理器来进的，信号量是使用P,V作来实现的。所谓P，V其实是一对互斥的操作，我们可以将其称为”PV原语“。信号量的概念1965年由著名的荷兰计算机科学家Dijkstra提出，其基本思路是用一种新的变量类型（semaphore）来记录当前可用资源的数量。有两种实现方式：1）semaphore的取值必须大于或等于0。0表示当前已没有空闲资源，而正数表示当前空闲资源的数量；2） semaphore的取值可正可负，负数的绝对值表示正在等待进入临界区的进程个数。

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。

===============华丽的分割线，以下是乐创客的解释=================

首先，我们先概括一下，P操作，实际上是一个”拿“的操作，V操作，实际上是一个”给“的操作，而一般来说，系统初始化时，某一个硬件允许的最大访问量是一个固定的常数，就以串口来说，同一时间只允许一个进程去访问，因此它的常数就为1，也就是说，只有当P操作成功时，也就是你成功拿走了这个1时，系统才会允许进程对此资源进行访问，而此时的常数就被设置成0了。等到下一个任务再来用P操作申请访问串口时，这个常数就会被设置成-1，那么系统就会让此任务进入阻塞状态（简单理解成等待）。也就是说，如果这个常数为-n（n>=0），那么就代表有n个任务在阻塞中，等待访问此资源。而一旦拥有次资源的任务使用完成后，并且用V操作释放后，那么这个常数就会加1，最先排队（或者优先级较高的任务，具体看调度算法）的任务将会跳出阻塞状态，进而获取该资源。

P操作

V操作

其实，PV操作就像你去使用信用卡，你的额度一定，每次刷卡，P的一声，刷到你的额度刷爆之后，就不能刷了，直到把额度还进去，才可以继续刷。哈哈，这是小编举过的最恰当的例子，连”VISA“的第一个字母和V操作都那么的毫无违和感。