信号量机制_一般信号量的定义

1、整形信号量

信号量定义为一个整型量；
根据初始情况赋相应的值；
仅能通过两个原子操作来访问。
P操作 wait(S):
While S<=0 do no-op;
S:=S-1;
V操作 signal(S):
S:=S+1;

同步机制为什么叫PV操作
信号量机制发明者狄克斯特拉用荷兰文定义的，因为在荷兰文中，“通过”叫passeren，
“释放”叫vrijgeven，PV操作因此得名。这是在计算机术语中不是用英语表达的极少数的例子之一。 

2、记录型信号量

整型信号量符合“有限等待”原则
但整型信号量不符合“让权等待”原则

不仅要有值的处理，还有队列的处理。
形成记录型数据结构，包括两部分
整型变量value(代表资源数目)
进程链表L(链接所有等待进程)：

Value>0，表示当前可用资源的数量；
Value≤0，其绝对值表示等待使用该资源的进程数，即在该信号量队列上排队的PCB的个数。

3、信号量的基本应用

 1、实现多个进程的互斥

1、互斥信号量mutex初值为1；
2、每个进程中将临界区代码置于P(mutex)和V(mutex)原语之间
3、必须成对使用P和V原语（在同一进程中），不能次序错误、重复或遗漏：
遗漏P原语则不能保证互斥访问
遗漏V原语则不能在使用临界资源之后将其释放（给其他等待的进程）

 2、实现有序

前趋关系:
并发执行的进程P1和P2中，分别有代码C1和C2，要求C1要在C2开始前完成；
为每对前趋关系设置一个同步信号量S12，并赋初值为0。则只有V操作所在进程获得cpu时能运行

信号量值为0的点是限制的关键所在；
成对使用P和V原语（在有先后关系的两个进程中），不能次序错误、重复或遗漏，否则同步顺序出错。

信号量操作原语是机械规定的，一方的申请操作只单一关心是否能申请到该信号量对应资源。
所以，不能用一个信号量解决供着、用者两方面的问题。应从两个人各自关心资源的角度设置两个信号量。

4、AND信号量

出现原因：
一些应用往往需要两个或多个共享资源，而不是前述的一个资源。
进程同时要求的共享资源越多，发生死锁可能性越大。
解决思想：
一次性分配给进程所需资源，用完一起释放。Wait操作时对它所有需要的资源都要判断，
有AND条件，故称“AND同步”、“同时wait”。

5、信号量集

引入原因：
每次只能获得或释放一个单位的资源，低效；
某些时候资源分配有下限的限制；
修改：在大于可分配设置的下界值t前提下，每次可分配d个。

只有一个信号量S的几种特殊情况：
Swait(S, d, d)，，允许每次申请d个资源，若现有资源数少于d，不予分配。
Swait(S, 1, 1)，蜕化为一般的记录型信号量，一次申请一个，至多分配一个(S>1时可计数，或S=1时可控制互斥)。
Swait(S, 1, 0)，当S>=1时，允许多个进程进入某特定区，当S变为0后，阻止任何进程进入特定区，相当于可控开关。
并不对S资源的数量产生影响。

信号量题目做题一般方法：

分析问题，找出同步、互斥关系
根据资源设置信号量变量
写出代码过程，并注意P、V操作的位置
检查代码，模拟机器运行，体验信号量的变化和程序运行过程是否正确。

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