信号量（Semaphore）是一种实现任务间通信的机制，可以实现任务间同步或共享资源的互斥访问。一个信号量的数据结构中，通常有一个计数值，用于对有效资源数的计数，表示剩下的可被使用的共享资源数。以同步为目的的信号量和以互斥为目的的信号量在使用上有如下不同。本文通过分析LiteOS信号量模块的源码，掌握信号量使用上的差异。

LiteOS信号量模块的源代码，均可以在LiteOS开源站点https://gitee.com/LiteOS/LiteOS 获取。信号量源代码、开发文档，示例程序代码如下：

• LiteOS内核信号量源代码包括信号量的私有头文件kernel\base\include\los_sem_pri.h、头文件kernel\include\los_sem.h、C源代码文件kernel\base\los_sem.c。
• 开发指南文档–信号量在线文档https://gitee.com/LiteOS/LiteOS/blob/master/doc/LiteOS_Kernel_Developer_Guide.md#%E4%BF%A1%E5%8F%B7%E9%87%8F。

接下来，我们看下信号量的结构体，信号量初始化，信号量常用操作的源代码。

1、信号量结构体定义和常用宏定义

1.1 信号量结构体定义

在文件kernel\base\include\los_sem_pri.h定义的信号量控制块结构体为LosSemCB，结构体源代码如下。信号量状态.semStat取值OS_SEM_UNUSED、OS_SEM_USED，信号量类型.semType取值OS_SEM_COUNTING、OS_SEM_BINARY，分别表示计数信号量和二值信号量。计数信号量的最大数量为OS_SEM_COUNT_MAX，二值信号量的最大数量为OS_SEM_BINARY_COUNT_MAX。

typedef struct {
    UINT8 semStat;       /**< 信号量状态 */
    UINT8 semType;       /**< 信号量类型 */
    UINT16 semCount;     /**< 可用的信号量数量 */
    UINT32 semId;        /**< 信号量Id，高低16位分别为COUNT(UINT16)|INDEX(UINT16) */
    LOS_DL_LIST semList; /**< 阻塞在该信号量的任务链表 */
} LosSemCB;

1.2 信号量常用宏定义

系统支持创建多少信号量是根据开发板情况使用宏LOSCFG_BASE_IPC_SEM_LIMIT定义的，每一个信号量semId是UINT32类型的。信号量支持2种方式存取信号量semId，由LOSCFG_RESOURCE_ID_NOT_USE_HIGH_BITS来区分，默认不开启这个宏，开启宏的情况比较简单，自行阅读代码。开启这个宏时，信号量semId由2部分组成：count和index，分别处于高16位和低16位。创建信号量，使用后删除时，信号量回收到信号量池时，信号量semId的高16位即count值会加1，这样可以用来表示该信号量被创建删除的次数。index取值为[0,LOSCFG_BASE_IPC_SEM_LIMIT)，表示信号量池中各个的信号量的编号。

⑴处的宏用来分割count和semId的位数，⑵处信号量被删除时更新信号量semId，可以看出高16位为count和低16位为index。⑶处获取信号量semId的低16位。⑷根据信号量semId获取对应的信号量被创建删除的次数count。⑸处从信号量池中获取指定信号量semId对应的信号量控制块。

⑴    #define SEM_SPLIT_BIT 16

⑵    #define SET_SEM_ID(count, index)            (((count) << SEM_SPLIT_BIT) | (index))

⑶    #define GET_SEM_INDEX(semId)                ((semId) & ((1U << SEM_SPLIT_BIT) - 1))

⑷    #define GET_SEM_COUNT(semId)                ((semId) >> SEM_SPLIT_BIT)

⑸    #define GET_SEM(semId)                      (((LosSemCB *)g_allSem) + GET_SEM_INDEX(semId))