理解操作系统之信号量的应用

• 利用信号量实现进程互斥（模式）
• 利用信号量实现前驱关系（模式）
• 利用记录型信号量实现同步（模式）

1.利用信号量实现进程互斥（模式）

为使多个进程互斥的访问某临界资源，须为该资源设置一互斥信号量mutex，并设其初始值为1，然后将各进程访问资源的临界区CS置于wait(mutex)和signal(mutex)之间即可。

/**例：用记录型信号量实现两个
    进程互斥使用一台打印机*/

Var  mutex: semaphore  :=1;   //表示打印机
        begin
        parbegin
        p1: begin
          repeat
             … …
               wait(mutex);
                使用打印机
               signal(mutex);
                     … …
                until false;
          end
        parend    

 p2: begin
          repeat
            … …
             wait(mutex);
              使用打印机
              signal(mutex);
               … …
             until false; 
           end

 

利用信号量实现前驱关系（模式)

设有两个并发执行的进程P1和P2，P1中有语句S1，P2中有语句S2，希望在S1执行后再执行S2。
使进程P1和P2共享一个公用信号量S，并赋予其初值为0

进程P1：   S1；
          signal(S)；
进程P2：   wait(S)；
           S2；

Var  a, b, c, d, e, f, g; semaphore :=0, 0, 0, 0, 0, 0, 0;
     begin
          parbegin
               begin  S1; signal(a); signal(b); end;
               begin  wait(a); S2; signal(c); signal(d); end;
               begin  wait(b); S3; signal(e); end;
               begin  wait(c); S4; signal(f); end;
               begin  wait(d); S5; signal(g); end;
               begin  wait(e); wait(f); wait(g); S6; end;
          parend
     end

3: 利用记录型信号量实现同步（模式）

P1，p2两进程因合作完成一项任务而共用一个变量x。
进程p2将处理结果送入x；进程P1将x的结果打印。
即：p2：x=处理结果；
p1：Print(x)；
如何实现该合作关系?

Var  empty: semaphore  :=1;  //变量x可赋值使用，即P1 的print(x)已完成
        full: semaphore  :=0;      //变量x已赋值，即P2可 print(x)
        begin
        parbegin
            p1: begin
                       repeat
                          … …
                          wait(full);
                          print(x)；
                          signal(empty);
                          … …
                      until false;
                 end
        parend

  begin
        parbegin
           p2: begin
           repeat
               … …
               wait(empty);
               x:=处理结果；
               signal(full);
               … …
           until false; 
      end
 parend