信号量机制

一、信号量的定义

？交通灯的作用是什么？我们如何通过交通灯的指示来判断是否能通过？

信号量，也叫信号灯，是一个确定的二元组(S,Q)，其中S是个具有非负初值的整型变量，且S的值只能由定义在信号量上的P操作原语和V操作原语来改变，而Q是个初始状态为空的队列。

记录型信号量是一个记录型的数据结构，包含两个数据项，一个是计数值域，另一个是等待该信号量的进程队列首指针域。记录型信号量结构可以描述如下：

　　typedef struct semaphore

　　{

　 　int S；

　 　PCB *Q；

　 　}；

二、P、V操作原语

P原语操作过程：

1.S减1；

2.若S减1后仍大于或等于零，则调用P原语的进程继续执行；

3.若S减1后小于零，则该进程被阻塞到与该信号相对应的队列Q中，然后转进程调度。

V原语操作过程：

1.S加1；

2.若相加后的S大于零，则进程继续执行；

3.若相加后的S小于或等于零，则从该信号的等待队列Q中唤醒一等待进程，然后再返回原进程继续执行或转进程调度。

试分析该订票系统如何实现了互斥？若为前例（栈）用P、V操作实现互斥，该如何改写程序？

对售票例的修改。设s初值=1。

• Procedure p1

begin

………………

P(s)

x ←read(file)

if(x>0) then

begin

x ←x-1

writeln(x,file)

end

V(s)

………………

end;

• Procedure p2

begin

………………

P(s)

x ←read(file)

if(x>0) then

begin

x ←x-1

writeln(x,file)

end

V(s)

………………

end;

栈的P、V实现互斥。设s初值=1。（方法同上）

用P、V操作实现互斥的一般形式

设信号量s初值为1

甲进程：

其它代码；

P(s)；

甲进程的临界区；

V(s);

其它代码；

乙进程：

其它代码；

P(s)；

乙进程的临界区；

V(s);

其它代码；