32、进程间通信：System V 信号量与消息队列详解

进程间通信：System V 信号量与消息队列详解

1. System V 信号量概述

信号量最初是一种机械信号装置或视觉信号手段，就像铁路上用于指示火车的机械臂，当轨道被占用时，机械臂放下阻止其他火车进入，轨道空闲时则升起。在计算机软件中，使用信号量进行同步的概念由荷兰数学家 E. W. Dijkstra 在 1965 年提出。他定义了两个信号量操作：P（wait）和 V（signal）。P 操作会在信号量值大于 0 时将其减 1，V 操作则将信号量值加 1。P 源于荷兰语 Probeer（尝试），V 源于 Verhoog（增加）。

信号量为多个进程同步访问共享资源提供了一种方法。它既可以作为二进制锁实现独占访问，也可以作为计数器管理有限数量的共享资源。每次进程需要资源时，信号量值减 1；进程使用完资源后，信号量值加 1。当信号量值为 0 时，调用进程会被阻塞，直到其他进程释放资源。

在 Solaris 中实现的 System V 信号量支持信号量集，即一个唯一的信号量标识符可以包含多个信号量。通过semget(2)系统调用创建信号量时，可确定该标识符关联的信号量数量。这使得程序员可以通过一次semctl(2)或semop(2)系统调用操作信号量集中的所有信号量。

2. 信号量内核资源

信号量相关的可调整内核参数如下表所示：
| 名称 | 默认值 | 最大值 | 数据类型 | 描述 |
| — | — | — | — | — |
| semmap | 10 | 20 亿 | 有符号整数 | 信号量资源映射