操作系统_信号量

理解信号量首先需要了解进程间通讯的基本概念。

进程间通讯

• 进程间通讯 (IPC)要解决的问题：1.进程间传递信息   2.保证两个以上的进程在关键活动处不会互相影响   3.进程间有依赖关系时，保证恰当的顺序
• 进程间的关系 _同步
• 进程间的关系_互斥

信号量问题

  荷兰学者Dijkstra规定信号量只能做所谓的P 操作和 V操作。信号量为非负初值的整型变量，并且有一个队列（存放关于该信号量的阻塞进程）与信号量关联。

  当执行 P（S）操作时，信号量S的值减 1，小于0阻塞。V操作反之。

• 分析问题：用信号量解决问题之前首先要确定进程间的关系是同步还是互斥
• 互斥关系：信号量初值设置为1，进程间进行上锁

                               信号量不需要忙等，条件不满足时阻塞。

semaphore mutex = 1;/*set mutex.count = 1*/DOWN(mutex);   -临界区-UP(mutex);

                              互斥信号量只有两种状态：未上锁或者上锁

• 同步关系：进程有一定的执行顺序。多个信号量一般实现同步的信号量的初值可以设为0。

在需要等待的进程中执行P(S1)操作，如果之前的进程没做完，则当前进程进入等待，之前的进程得以执行。

这些进程可以使用以下信号量实现同步：semaphore S1， S2， S3 = 0, 0, 0;

进程A：

- do work of A-UP(S1);         /* Let B or C start */

进程B：

DOWN(S1);     /* Block until A is finished */ - do work of BUP(S2);

进程C：

DOWN(S1);- do work of CUP(S3);

进程D：

DOWN(S2);DOWN(S3); - do work of D

1. 同步关系中，配对的 P、V 操作分别在不同的进程里。有的时候P操作和 V操作的个数并不相等。

1. 分析哪个进程不可以先执行，在不允许直接进行的操作前面加上 P操作来进行条件限制。在相对的基础进程操作后面加上对同一个信号量的V 操作。