操作系统清华大学版笔记（十） 信号量、管程、条件互斥、经典同步问题（读者写者、哲学家问题）

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操作系统清华向勇陈渝版笔记（九） 同步协同多道程序设计和并发问题，同步互斥，死锁，临界区
操作系统（八）CPU调度 短剩余时间 吞吐量 轮循 实时调度 多处理器调度 （清华 向勇 陈渝版）

index
10-1 信号量
10-2 如何使用信号量
10-3 信号量实现细节
10-4 管程 条件变量
10-5 经典同步问题

10-1 信号量 Semaphore

一个整型int（sem），可进行两个原子操作

P() sem–，如果sem<0，等待，否则继续，类似lock_acquire
V() sem++，如果sem<=0，说明当前有等着的，唤醒挂在信号量上的进程，可以是一个，可以是多个

Dijkstra在20实际60年代提出，P，V都是荷兰语，在早期操作系统中，P,V是主要的同步原语。

类似信号灯

特征
信号量是整数，有符号，一般初始是>0的数，一旦小于0就不能继续，要挂在信号量上，其他进程做V操作才能唤醒，具体唤醒哪个取决于具体的算法，如常用FIFO先来先服务，较为公平；
信号量是被保护的变量，初始化完成后只能通过P() V()这两个原子操作改变值，P操作会阻塞，V不会

思考：spinlock能否是FIFO？

10-2 如何使用信号量

两种类型：
二进制信号量：约等于锁，取值0 or 1
general counting一般/技术信号量：任何非负值
可以用在两个方面，互斥或者条件同步（调度约束—–一个线程等待另一个线程的事情发生）

用二进制信号量实现锁的互斥

mutex= new semaphore(0)
mutex->P();
…Critical section…
mutex->V();

实现调度约束

condition=new semaphore(0);
for thread A   condition->P(); 开始等待
for thread B   condition</