信号量（Semaphore）

1. 核心原理
   信号量是一种计数型睡眠锁，允许多个线程同时持有锁（计数 > 0），计数为 0 时获取锁的线程进入睡眠。分为二元信号量（计数 = 1，等价于互斥锁）和计数信号量（计数 > 1）。

2. 关键特性
   睡眠锁：获取失败时进程睡眠，支持多线程共享临界区。
   适用场景：进程上下文、需要控制并发访问数量的场景（如设备最大并发连接数）。
   限制：不能在中断上下文使用。

3. 核心接口

#include <linux/semaphore.h>

// 初始化二元信号量（互斥）
struct semaphore sem;
sema_init(&sem, 1);
// 初始化计数信号量（允许n个线程并发）
sema_init(&sem, n);

// 获取锁（P操作，计数-1）
down(&sem);  // 不可中断睡眠
down_interruptible(&sem);  // 可中断睡眠，信号唤醒返回-ERESTARTSYS
// 释放锁（V操作，计数+1）
up(&sem);