三种纪录型信号量代码

在操作系统中，信号量是一种同步机制，用于控制对共享资源的竞争访问。有三种常见的记录型信号量（也称为计数信号量）：

1. **普通信号量（Binary Semaphore）**：
这是最基础的形式，它只有两个状态：0（未占用）和1（已占用）。当一个进程请求一个信号量并成功获取时，它的值会从1变为0；当另一个进程释放信号量时，值会从0变为1。

sem_t binary_semaphore;
sem_init(&binary_semaphore, 0, 1); // 初始化为1，表示可用
// 请求和释放操作：
sem_wait(&binary_semaphore);       // 如果当前为0，则阻塞，直到其他进程释放
sem_post(&binary_semaphore);      // 当前进程释放，如果之前等待，唤醒队列的第一个进程

2. **计数信号量（Counting Semaphore）**：
它可以管理多个单位（通常是一个整数值），允许同时访问的进程数量超过一个。初始化时指定初始计数值。

sem_t counting_semaphore;
sem_init(&counting_semaphore, 0, 5); // 初始化为5，表示最多5个进程可以同时访问
sem_wait(&counting_semaphore);         // 阻塞，直到计数大于0
sem_post(&counting_semaphore);        // 计数减一，唤醒一个进程

3. **自旋信号量（Spin Semaphore）**：
它与计数信号量类似，但在等待时不是挂起进程而是让其循环检查信号量值。这可能会导致CPU过度消耗，除非有明确的退出条件。

void *spin_wait(sem_t *sem) {
    while (semaphore_test_and_set(sem) == SEM_UNAVAILABLE);
    // ...（处理信号量已可用的情况）
    semaphore_reset(sem);
}

sem_t spin_semaphore;
sem_init(&spin_semaphore, PTHREAD_PROCESS_PRIVATE, 0);
spin_wait(&spin_semaphore);  // 竞争资源，CPU繁忙循环