9.信号量（Semaphores）

信号量与pv操作

1. 信号量

• 信号量(Semaphore)是一种比互斥锁更强大的同步工具，它可以提供更加高级的方法来同步并发进程。
• A semaphore S is an integer variable that ,apart from initialization(初始化)，is accessed only through two standard atomic operations:P V
  • P:wait() operation(test:测试)
  • V:signal() operation（increment:增加）

2. 信号量的实现

P(s){
  while(s<=0) do nothing;
  s--;
}

V(s){
  s++;
}

• p（s）相当于上锁
• v（s）相当于解锁
  

信号量的使用

1. binary semaphore

• 顾名思义，二值信号量的值只能是0或1，通常将其初始化为1，用于实现互斥锁的功能

semaphore mutex=1;
process p{

//如果进程想要进入临界区，那么需要先执行p操作。如果成功进入，那么mutex就会减1，如果无法进入那么就会限制住在p操作中等待。
  P(mutex);
  critical section
  V(mutex);
//进程结束在临界区，那么就会mutex++，释放锁。
//p(),v()是原子操作 
}

2. counting semaphore

• 一般信号量的取值可以是任意数值，用于控制并发进程对共享资源的访问。

semaphore road =2;
process Car{
  P(road);
  
  pass the fork
  in the road.

  V(road);
}

• 这个图就很好的解释了一般信号量，这种方式可以很好的分配资源，