信号量机制

最新推荐文章于 2025-02-10 17:42:15 发布

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本文介绍了信号量机制，作为一种重要的同步工具，信号量包括整型、记录型和AND信号量，其值通过P、V操作进行管理，用于控制对共享资源的访问。

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信号量是一种数据结构

信号量的值与相应资源的使用情况有关

信号量的值由P、V操作改变

整型信号量S的等待、唤醒机制（P，V操作）

wait(S){
    while(S<=0)  do no -op
    s--;
}
signal(S){
    S++;
}

分析：当临界资源在使用时，S = 0，当有另外的线程访问临界资源时，先执行while循环，因为S = 0，所以会一直执行这个死循环，直到某个线程将S改为1，跳出循环，获得临界资源的使用权，此时，该线程把S改为0。

缺点：这种信号量机制会导致等待线程一直等待，无法释放CPU的执行权，相当于自旋锁，不满足让全等待的特点

typedef struct{
	value:int;
	L :list of process;
}semaphore;

S.value被称之为资源信号量。
当S.value >= 0时，代表系统当中可用资源的数目；
S.value < 0时，表示等待使用资源的进程个数。
S.L代表等待的进程队列

P操作，申请临界资源，所以阻塞队列是按照对资源的使用分类的

wait(semaphore *S){
	S.value--；  		//可用资源数目减1，当S.value<０时，表示阻塞线程的数目
	if(S.value < 0){
		block(s,L)  	//将s进程放入阻塞队列L中
	}
}

V操作,释放临界资源

signal(semaphore *s){
	Ｓ.value++;
	if(S.value <= 0){
		wakeup(s,L)     //唤醒L队列的s进程，进入就绪状态
	}
}

当S.value = 1时，只允许一个进程访问临界资源，是互斥信号量。

将进程在整个运行中需要的所有资源，一次性全部分配给进程，待进程使用完后一起释放

wait(s1,s2,...,sn){
	if(s1>= 1 && ...&& sn>=1){
		for(i = 1;i<=n;i++){
			si--;
	}
}
signal(){
	for(i = 1;i<=n;i++){
			si++;
	}
}

And信号量的提出有效的解决了程序死锁的问题