2.3信号量机制
1、信号量机制是一种卓有成效的进程同步工具。
（一）整型信号量
1.信号量定义为一个整型量；
2.根据初始情况赋相应的值；
3.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--;
}
V操作: signal(S){
S++;
}
4、利用整型信号量实现对临界资源的互斥使用
5、整型信号量符合有限等待原则但不符合让权等待原则。
(二)记录型信号量
1、不仅要有值的处理，还有队列的处理。此时形成记录型数据结构，包括两部分：
1）整型变量value(代表资源数目) 2）进程链表L(链接所有等待进程)
2、定义信号量semaphore代表可用资源实体的数量。
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、先修改资源数，再判断处理。
P操作：wait(){
S->value--;
if (S->value< 0) then block(S->list);
}
V操作: signal(){
S->value++;
if (S.value<= 0) then wakeup(S->list);
}
4、建立一个信号量必须经过说明，包括
1）信号量所代表的意义
2）赋初值
3）建立相应的数据结构，以便指向等待使用临界区的进程。
（三）信号量的基本应用
1、实现进程互斥
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原语不能在使用临界资源之后将其释放。
2、实现进程间的前趋关系（有序）
1）信号量值为0的点是限制的关键所在；
2）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，否则同步出错。
（四）AND型信号量
1、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。
2、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。
3、
Swait(S1,S2,…, Sn)
if（S1 >=1 and … and Sn>=1 ）then
for i:=1 to n do
Si:= Si -1 ;
endfor
else
将进程阻塞在第一个不能满足资源信号量的队列中。
endif
Ssignal(S1, S2, …, Sn)
for i:=1 to n do
Si:= Si +1 ;
唤醒所以与si相关的阻塞进程
endfor
（五）信号量集
1、引入原因：
1）每次只能获得或释放一个单位的资源，低效；
2）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
2、AND信号量机制上加以扩充，每种资源参数有三：
S为信号量（现有值）；
t为下限值（现有不能少于该条件）；
d为需求值；
Swait(S1,t1,d1, …, Sn, tn, dn)
if S1>=t1 and… and Sn>=tn then
for i:=1 to n do
Si:= Si - di ;
endfor
else
…
endif
Ssignal(S1, d1, …, Sn, dn)
for i:=1 to n do
Si:= Si +di ;
….
endfor
（六）信号量题目做题一般方法：
1.分析问题，找出同步、互斥关系
2.根据资源设置信号量变量
3.写出代码过程，并注意P、V操作的位置
4.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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