进程同步之信号量机制

信号量机制

信号量机制即利用 pv 操作来对信号量进行处理。

什么是信号量？信号量（semaphore）的数据结构为一个值和一个指针，指针指向等待该信号量的下一个进程。信号量的值与相应资源的使用情况有关。

当它的值大于 0 时，表示当前可用资源的数量；

当它的值小于 0 时，其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。

注意，信号量的值仅能由 PV 操作来改变。

一般来说，信号量 S$\ge$0 时，S 表示可用资源的数量。执行一次 P 操作意味着请求分配一个单位资源，因此 S 的值减 1；当 S<0 时，表示已经没有可用资源，请求者必须等待别的进程释放该类资源，它才能运行下去。而执行一个 V 操作意味着释放一个单位资源，因此 S 的值加 1；若 S£0，表示有某些进程正在等待该资源，因此要唤醒一个等待状态的进程，使之运行下去。

经典伪代码

p 操作（wait）：申请一个单位资源，进程进入

wait(semaphore *S){
  S->value--;
  if(S->value<0) block(S->list);
}

v 操作（signal）：释放一个单位资源，进程出来

signal(semaphore *S){
    S->value++;
  if(S->value<=0) wakeup(S->list);
}

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