2.信号量机制
1) 整型信号量
1.信号量定义为一个整型量;
2.根据初始情况赋相应的值;
3.仅能通过两个原子操作来访问。
P操作 wait(S):
While S<=0 do no-op;
S:=S-1;
V操作 signal(S):
S:=S+1;
2)记录型信号量
1.整型信号量符合“有限等待”原则
signal释放资源后,当CPU被分配给等待进程后,等待进程仍可继续执行,可以符合“有限等待”。
但整型信号量不符合“让权等待”原则
2.整型信号量的wait操作,当s ≤0时,当前进程会占着CPU不断测试;
信号量原语不能被打断,这个占有CPU的进程会一直不断的占据CPU循环下去,陷入忙等。
3.改进:条件不符时应能够主动放弃CPU
4.新问题:放弃CPU的进程进入阻塞队列:因等待某信号量而放弃CPU的等待进程会有“若干”个,需将它们组织管理起来,并在合适的时候唤醒。
- 信号量结构信息发生变化:
不仅要有值的处理,还有队列的处理。
此时形成记录型数据结构,包括两部分:
整型变量value(代表资源数目)
进程链表L(链接所有等待进程):
代码描述:
type Semaphore=record
value:integer;
L:list of PCB;
end;
操作:S.Value,S.L
Value>0,表示当前可用资源的数量;
Value≤0,其绝对值表示等待使用该资源的进程数,即在该信号量队列上排队的PCB的个数。
- P、V操作也有所变化
- 不仅修改资源数,还要处理进程的阻塞、唤醒等操作。先修改资源数,再
- P操作wait():
S.value = S.value - 1;
if S.value < 0 then block(S,L)
V操作signal():
S.value = S.value + 1;
if S.value <= 0 then wakeup(S,L)
ps:定义信号量semaphore代表可用资源实体的数量。又叫信号灯。
当≥0,代表可供并发进程使用的资源实体数
当<0,表示正在等待使用该资源的进程数。
建立一个信号量必须经过说明,包括
信号量所代表的意义
赋初值
建立相应的数据结构,以便指向等待使用临界区的进程。
除初值外,信号量的值仅能由标准原子操作P、V操作来改变。 PV操作是荷兰语通过和释放的意思。
3)信号量的基本应用
1.实现进程互斥
2.实现进程间的前趋关系(有序)