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整型信號量和PV操作(計算機操作系統)

在整型信號量機制中,信號量被定義為一個整形變量。除初始化外,僅能通過兩個標准的原子操作Wait(S)和Signal(S)來訪問。其通常分別被稱為P、V操作。

描述如下:

P操作:S=S-1;如果S小於0,則進程進入等待狀態,否則繼續執行。

V操作:S=S+1;如果S>=0,則喚醒等待隊列中的一個等待進程。

信號量有其自身的物理含義:當S>0時,其值表示要管理的某類資源的數量;當S<0時,它的絕對值表示在相關隊列中等待的進程個數。

進程的同步

一般來說,一個進程相對與另一個進程的運行速度是不確定的,也就是說,進程是在異步環境下運行的,每個進程都以各自獨立的、不可預知的速度向前推進。但是,相互合作的進程需要在某些確定的點上協調他們的工作,當一個進程到達了這些點後,除非另一個進程已經完成了某些操作,否則就不得不停下來等待這些操作結束。這就是進程的同步。

進程的互斥

在多道程序系統中,各進程可以共享各類資源,但有些資源一次只能供一個進程使用,這種資源稱為臨界資源。

對臨界區的管理原則:有空則進,無空則等,有限等待,讓權等待。

進程互斥的情況,信號量初值是1;而同步的情況,信號量初值是0.

在解決具體問題時,面對各種並發進程,首先應該分析它們之間哪些是互斥關系,哪些是同步關系,由此而確定應該設置哪些信號量及它們的初值。

如果所設置的信號量,每個相關進程即對它施行P操作,也對它施行V操作,則稱其為共用信號量。用於互斥的都是公用信號量。

若設置的信號量,只有一個進程能對它施行P操作,其他進程只能對它施行V操作,則稱其為那一個進程的私用信號量。用於同步或資源分配管理的信號量都是私用信號量。

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