收集整理了一份《2024年最新物联网嵌入式全套学习资料》，初衷也很简单，就是希望能够帮助到想自学提升的朋友。
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一、函数上的区别
信号量有两种实现：传统的System V信号量和新的POSIX信号量。它们所提供的函数很容易被区分：对于所有System V信号量函数，在它们的名字里面没有下划线。例如，应该是semget()而不是sem_get()。然而，所有的的POSIX信号量函数都有一个下划线。下面列出了它们提供的所有函数清单：
| Systm V | POSIX |
| semctl() | sem_getvalue() |
| semget() | sem_post() |
| semop() | sem_timedwait() |
| sem_trywait() | |
| sem_wait() | |
| sem_destroy() | |
| sem_init() | |
| sem_close() | |
| sem_open() | |
| sem_unlink() |
二、使用上的区别
1、XSI system V的信号量是信号量集，可以包括多个信号灯（有个数组），每个操作可以同时操作多个信号灯
posix是单个信号灯，POSIX有名信号灯支持进程间通信，无名信号灯放在共享内存中时可以用于进程间通信。
2、POSIX信号量在有些平台并没有被实现，比如：SUSE8，而SYSTEM V大多数LINUX/UNIX都已经实现。两者都可以用于进程和线程间通信。但一般来说，system v信号量用于 进程间同步、有名信号灯既可用于线程间的同步，又可以用于进程间的同步、posix无名用于同一个进程的不同线程间，如果无名信号量要用于进程间同步，信号量要放在共享内存中。
3、POSIX有两种类型的信号量，有名信号量和无名信号量。有名信号量像system v信号量一样由一个名字标识。
4、POSIX通过sem_open单一的调用就完成了信号量的创建、初始化和权限的设置，而system v要两步。也就是说posix 信号是多线程，多进程安全的，而system v不是，可能会出现问题。
5、system V信号量通过一个int类型的值来标识自己（类似于调用open()返回的fd），而sem_open函数返回sem_t类型（长整形）作为posix信号量的标识值。
6、对于System V信号量你可以控制每次自增或是自减的信号量计数，而在Posix里面，信号量计数每次只能自增或是自减1。
7、Posix无名信号量提供一种非常驻的信号量机制。
8、相关进程: 如果进程是从一已经存在的进程创建，并最终操作这个创建进程的资源，那么这些进程被称为相关的。
三、注意事项
1、Posix有名信号灯的值是随内核持续的。也就是说，一个进程创建了一个信号灯，这个进程结束后，这个信号灯还存在，并且信号灯的值也不会改变。当持有某个信号灯锁的进程没有释放它就终止时，内核并不给该信号灯解锁
2、posix有名信号灯是通过内核持续的，一个进程创建一个信号灯，另外的进程可以通过该信号灯的外部名（创建信号灯使用的文件名）来访问它。posix基于内存的无名信号灯的持续性却是不定的，如果基于内存的信号灯是由单个进程内的各个线程共享的，那么该信号灯就是随进程持续的，当该进程终止时它也会消失。如果某个基于内存的信号灯是在不同进程间同步的，该信号灯必须存放在共享内存区中，这要只要该共享内存区存在，该信号灯就存在。
四、总结
1、System V的信号量一般用于进程同步, 且是内核持续的, api为：semget、semctl、semop
2、Posix的有名信号量一般用于进程同步, 有名信号量是内核持续的. 有名信号量的api为：sem_open、sem_close、sem_unlink
3、Posix的无名信号量一般用于线程同步, 无名信号量是进程持续的, 无名信号量的api为：sem_init、sem_destroy
五、代码示例
/*
* MultiProcessLock.cpp
*
* Created on: 2013-8-28
* Detail: System V 信号量的使用
*/
#include <sys/sem.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
// val当执行SETVAL命令时使用。buf在IPC_STAT/IPC_SET命令中使用。代表了内核中使用的信号量的数据结构。array在使用GETALL/SETALL命令时使用的指针。
union semun
{
int val; /*value for SETVAL*/
struct semid_ds *buf; /*buffer for IPC_STAT & IPC_SET*/
unsigned short int *array; /*array for GETALL & SETALL*/
struct seminfo *__buf; /*buffer for IPC_INFO*/
};
/* 等待一个二元信号量：阻塞直到信号量的值为正，然后将其减1 */
int binary_semaphore_wait(int semid)
{
struct sembuf sem_b;
sem_b.sem_num = 0;
/* 减一。 */
sem_b.sem_op = -1;
/* 允许撤销操作 */
sem_b.sem_flg = SEM_UNDO;
return semop (semid, &sem_b, 1);
}
/* 对一个二元信号量执行投递操作：将其值加一。 这个操作会立即返回 */
int binary_semaphore_post (int semid)
{
struct sembuf sem_b;
/* 使用（且仅使用）第一个信号量 */
sem_b.sem_num = 0;
/* 加一 */
sem_b.sem_op = 1;
/* 允许撤销操作 */
sem_b.sem_flg = SEM_UNDO;
return semop (semid, &sem_b, 1);
}
int main()
{
int iSemId;
int nsems = 1;
/*
* 通过 IPC_CREAT | IPC_EXCL 可以判断这个key对应的信号量是不是已经存在了，这可以用在单进程运行多次的情况下，只初始化一次信号量的情况下
*/
int semflg = 0666 | IPC_CREAT | IPC_EXCL; // 如果key对应的((semflg &IPC_CREAT) &&(semflg &IPC_EXCL))非0, 那么semget返回EEXIST
key_t key = (key_t)0x20130828;
/*创建一个新的信号量集*/
iSemId = semget(key, nsems, semflg);
if (iSemId < 0 && errno != EEXIST)
{
perror( "semget ") ;
return -1;
}
if(iSemId >= 0) // 这个信号量是第一次创建，则初始化
{
printf("create: semid is %d\n", iSemId);
/* 初始化信号量 */
semun sem_union;
sem_union.val = 1;
if(semctl(iSemId, 0, SETVAL, sem_union) == -1)
{
perror("semctl");
return -1;
}
}
else // 这个信号量已经有了，则获得这个信号量值
{
iSemId = semget(key, nsems, 0666);
printf("exit: semid is %d\n", iSemId);
}
/* 进程同步执行 */
for(int i = 0; i < 10; ++i)
{
if(binary_semaphore_wait(iSemId))
{
perror("semop: ");
exit(-1);
}
printf("%d ", getpid());
sleep(1);
printf("%d\n", getpid());
if(binary_semaphore_post(iSemId))
{
exit(-1);
}
}
return 0;
}
/* posixSemProgessLock.cpp
*
* Created on: 2013-8-29
* Detail: 使用Posix信号量的进程同步
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <semaphore.h>
#include <fcntl.h>
#define SEM_NAME "0x20130829"
int main()
{
/* 初始化一个有名二元信号灯 */
sem_t *sem;
sem = sem_open(SEM_NAME, O_CREAT, 0666, 10);
if(sem == SEM_FAILED)
{
perror("sem init failed:");
return -1;
}
int val;
sem_wait(sem);
sem_getvalue(sem,&val);
printf("1: getvalue: value=%d, pid=%d\n",val, getpid());
sleep(1);
printf("2: getvalue: value=%d, pid=%d\n",val, getpid());
sem_post(sem);
sleep(1);
sem_getvalue(sem,&val);
printf("3: getvalue: value=%d, pid=%d\n",val, getpid());
sem_unlink(SEM_NAME);
return 0;
}
PV原子操作主要用于进程或线程间的同步和互斥这两种典型情况。若用于互斥，几个进程（或线程）往往只设置一个信号量sem。 当信号量用于同步操作时，往往会设置多个信号量，并安排不同的初始值来实现它们之间的顺序执行，下面是一个线程同步的例子：
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