Posix信號量不同於System V信號量的信號量集，Posix信號量是單一的信號量，分為有名信號量和無名信號量。
Posix有名信號量是使用Posix IPC名字標示的信號量，可用於進程和線程間的同步；Posix無名信號量是指基於內存的信號量，存放在共享內存區中，用於進程與線程間的同步。

Posix有名信號量可以是內核維護，也可以在文件系統中維護，這取決於信號量對應的路徑名是否映射到了真正的磁盤文件上，如果有映射到則在文件系統中維護，否則在內核中維護，Posix有名信號量由函數sem_open(),sem_close(),sem_unlink(),sem_wait(),sem_trywait(),sem_post(),sem_getvalue()來操作使用。

Posix無名信號量根據sem_init()函數調用時的輸入參數不同而分為進程間共享和線程間共享，函數原型int sem_init(sem_t *sem,int shared,unsigned int value); 的第二個參數shared若為0，則表示是線程間共享；若shared是1，則表示是進程間共享，同時第一個參數變量sem_t數據類型變量sem必須駐留在所有希望共享它的進程所共享的內存區中。Posix無名信號量由函數sem_init(),sem_destroy(),sem_wait(),sem_trywait(),sem_post(),sem_getvalue()來操作使用。


Posix信號量相關函數的原型及頭文件：
#include <semaphore.h>
sem_t *sem_open(const char*name,int oflag,.../*mode_t mode, unsigned int value*/);
功能：創建一個新的有名信號量或打開一個已存在的有名信號量
返回值：若成功返回指向信號量的指針，該指針用作sem_close(),sem_wait(),sem_trywait(),sem_post,sem_getvalue()的參數；若出錯返回SEM_FAILED.
參數：name為路徑名；oflag可以是0，O_CREAT或O_CREAT|O_EXCL;mode參數可選是指定權限位，在O_CREAT是有效；value參數可選是指定信號量的初始值，不能超過SEM_VALUE_MAX,二值信號量的初始值通常為1，計數信號量初始值通常大於1。

int sem_close(sem_t *sem);
功能：關閉由sem_open()打開的有名信號量。
返回值：若成功返回0，若失敗返回-1


int sem_unlink(const char *name);
功能：從系統中真正刪除信號量
返回值：若成功返回0，若失敗返回-1


int sem_wait(sem_t *sem);
功能：測試指定信號量的值，如果值大於0，則減1並立即返回；如果值等於0，則調用的進程或線程阻塞進入睡眠，直到該值變為大於0，此時會再減1，函數隨後返回。這種“測試病減1”的操作必須是原子的。
返回值：成功返回0，出錯返回-1


int sem_trywait(sem_t *sem);
功能：與sem_wait()相同，只是當所測試的指定信號量是0時，並不阻塞進入睡眠，而是返回一個EAGAIN錯誤。
返回值：成功返回0，出錯返回-1


int sem_post(sem_t *sem);
功能：把所指定的信號量值加1，然後喚醒正在等待該信號量值變為正數的任意進程或線程。
返回值：成功返回0，出錯返回-1


int sem_getvalue(sem_t *sem, int *valp);
功能：獲取指定信號量的當前值存入valp指針中，如果信號量已上鎖，則獲取值為0或某個負數，絕對值是等待該信號量解鎖的線程數。
返回值：成功返回0，出錯返回-1.


int sem_int(sem_t *sem, int shared, unsigned int value);
功能：初始化Posix共享內存的無名信號量。
返回值： 出錯返回-1.
參數：sem是信號量的指針；shared為0是線程共享，為1是進程共享（sem需駐留共享內存）；value是初始化值。



int sem_destory(sem_t *sem);
功能：摧毀sem_init()初始化的無名信號量。
返回值：成功返回0，出錯返回-1
代碼舉例，父子進程采用二值信號量sem_test.c:

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. #include <sys/types.h>
4. #include <unistd.h>
5. #include <semaphore.h>
6. #include <fcntl.h>
8. #define USE_POSIX_SEM 1
9. #define MYSEM "/mysem"
10. #define RUN_TIMES 5
11. int main(void)
12. {
13. #if USE_POSIX_SEM
14. sem_t *semId;
15. int val;
16. //sem_unlink(MYSEM);
17. semId=sem_open(MYSEM,O_CREAT,0666,0);
18. if(SEM_FAILED==semId)
19. {
20. printf("sem open failed!\n");
21. return 0;
22. }
23. sem_getvalue(semId,&val);
24. printf("sem_val init=%d\n",val);
25. sem_post(semId);
26. sem_getvalue(semId,&val);
27. printf("sem_val after post=%d\n",val);
28. #endif
29. int pid=fork();
30. if (0==pid)
31. {
32. int i;
33. #if USE_POSIX_SEM
34. sem_wait(semId);
35. #endif
36. for(i=0;i<RUN_TIMES;i++)
37. {
38. printf("child running!\n");
39. sleep(1);
40. }
41. #if USE_POSIX_SEM
42. sem_post(semId);
43. #endif
44. printf("child end\n");
45. exit(0);
46. }
47. else if (pid>0)
48. {
49. int i;
50. #if USE_POSIX_SEM
51. sem_wait(semId);
52. #endif
53. for(i=0;i<RUN_TIMES;i++)
54. {
55. printf("parent running!\n");
56. sleep(1);
57. }
58. #if USE_POSIX_SEM
59. sem_post(semId);
60. #endif
61. printf("parent end\n");
62. }
63. waitpid(pid,NULL,0);
64. printf("progam finished\n");
65. #if USE_POSIX_SEM
66. sem_close(semId);
67. sem_unlink(MYSEM);
68. #endif
69. return 0;
70. }

運行結果：
$ ./a.out
sem_val init=0
sem_val after post=1
parent running!
parent running!
parent running!
parent running!
parent running!
parent end
child running!
child running!
child running!
child running!
child running!
child end
progam finished

可以看出，父進程先執行，執行5次打印後post 信號量後，子進程才執行。



如果關閉Posix 信號量，條件編譯宏設為“#define USE_POSIX_SEM 0”，運行結果為：
$ ./a.out
parent running!
child running!
parent running!
child running!
parent running!
child running!
parent running!
child running!
child running!
parent running!
parent end
child end
progam finished

可以看到父子進程交替執行，存在競爭關系。

linux進程間通信之Posix 信號量用法詳解代碼舉例