信号量

• 一个特殊变量
• 用于进程间传递信息的一个整数值

定义如下：

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struct semaphore
{
	int count;
	quenue Type quenue;
}

• 信号量说明:semaphore s;
• 对信号量可以实施的操作：初始化、P和V（P、V分别是荷兰语的test（proberen）和increment（verhogen））

P、V操作定义

P(s)

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{
	s.count --; //信号量值减一
	if(s.count<0)
	{
		该进程状态置为阻塞态；
		将该进程插入相应的等待队列s.quenue末尾；
		重新调度
	}
}

down,semwait:也代表P操作

V(s)

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{
	s.ount++;
	if(s.count<=0)
	{
	唤醒相应等待队列s.queue中等待的一个进程；
	改变其状态为就绪态，并将其插入就绪队列；
	}
}

up,semsignal:也代表V操作

相关说明

• P，V操作为原语操作
• 在信号量上定义了三个操作 初始化（非负数）、P操作、V操作
• 最初提出的是二元信号量（解决互斥） 之后，推广到一般信号量（多值）或技术信号量（解决同步）

用PV操作解决进程间互斥问题

• 分析并发进程的关键活动，划定临界区
• 设置信号量mutux，初值为1
• 在临界区前实施P(mutux)
• 在临界区之后实施V(mutux)

相关解释：

• 临界区 : 我们把并发进程中与共享变量有关的程序段称为临界区。

• 信号量 : 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。

• 进程的互斥:是指当有若干个进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多只允许一个进程去使用该资源，其他要使用它的进程必须等待，直到该资源的占用着释放了该资源。

• 进程的同步:是指在并发进程之间存在这一种制约关系，一个进程依赖另一个进程的消息，当一个进程没有得到另一个进程的消息时应等待，直到消息到达才被唤醒。

• pv操作又称wait,signal原语。 主要是操作进程中对进程控制的信息量的加减控制。

注意：在霍尔管程中,wait操作和signal操作用于被设计为两个可以中断的过程，而非原语。 在管程中，引入一种数据结构—条件变量（仅在管程中可以被访问）。 条件变量的两种操作：

• wait()操作[阻塞调用进程]
• signal()操作[释放/唤醒在条件变量上阻塞的进程]

• wait用法： wait(num),num是目标参数，wait的作用是使其（信息量）减一。 如果信息量>=0，则该进程继续执行；否则该进程置为等待状态，排入等待队列。 signal用法： signal(num),num是目标参数，signal的作用是使其（信息量）加一。 如果信息量>0，则该进程继续执行；否则释放队列中第一个等待信号量的进程。

本文资源来自Operating Systems 参考：操作系统P,V(wait,signal原语)操作讲解