一、知识总览

二、知识点回顾

  整型信号量：用一个整数型的变量作为信号量，用来表示系统中某种资源的数量。
  记录型信号量：用记录型整数结构表示的信号量。
（具体知识点讲解见（二十）操作系统-信号量机制）

三、信号量机制实现进程互斥

  分析并发进程的关键活动，划定临界区（如:对临界资源打印机的访问就应放在临界区)
  设置互斥信号量mutex，初值为1。在临界区之前执行P(mutex)，在临界区之后执行V(mutex)。

/*信号量机制实现互斥*/
semaphore mutex=1; //初始化信号量
P1(){
	...
	P(mutex);  //使用临界资源前需要加锁
	临界区代码段...
	v(mutex);  //使用临界资源后需要解锁
	...
}

P2( ){
	...
	P(mutex);  
	临界区代码段...
	v(mutex);
	...
}

注意：
  对不同的临界资源需要设置不同的互斥信号量。
  P、V操作必须成对出现。缺少P(mutex)就不能保证临界资源的互斥访问。缺少V(mutex)会导致资源永不被释放，等待进程永不被唤醒。

四、信号量机制实现进程同步

  进程同步：要让各并发进程按要求有序地推进。（详细可见文章（十七）操作系统-进程同步、互斥）

  信号量机制实现同步：

• 设置同步信号量s，初始为0。
• 在“前操作”之后执行v(S)。
• 在“后操作”之前执行P(S)。

/*信号量机制实现同步*/
semaphore S=0;   //初始化同步信号量，初始值为0
P1( ){
	代码1;
	代码2;
	v(S);
	代码3;
}

P2(){
	P(S);
	代码4;
	代码5;
	代码6;
}

  若先执行到v(S)操作，则S++后S=1。之后当执行到P(S)操作时，由于S=1，表示有可用资源，会执行S–，S的值变回0，P2进程不会执行block原语，而是继续往下执行代码4。
  若先执行到P(S)操作，由于S=0，S–后S = -1，表示此时没有可用资源，因此P操作中会执行block原语，主动请求阻塞。之后当执行完代码2，继而执行V(S)操作，S++，使S变回0，由于此时有进程在该信号量对应的阻塞队列中，因此会在V操作中执行wakeup原语，唤醒P2进程。这样P2就可以继续执行代码4了。以此保证了代码4一定是在代码2之后执行。

五、信号量机制实现前驱关系

  进程P1中有句代码S1，P2中有句代码S2…P3… P6中有句代码S6。这些代码要求按如下前驱图所示的顺序来执行：

• 其实每一对前驱关系都是一个进程同步问题（需要保证一前一后的操作)，因此，要为每一对前驱关系各设置一个同步变量。
  
• 在“前操作”之后对相应的同步变量执行v操作。
• 在“后操作”之前对相应的同步变量执行Р操作。
  
• 即代码如下图
  
  
  

六、总结

  除了互斥、同步问题外，还会考察有多个资源的问题，有多少资源就把信号量初值设为多少。申请资源时进行P操作，释放资源时进行V操作即可。