OS-李治军-L16-进程同步与信号量

进程同步与信号量

引例：
多进程合作要沟通好。
总不能售票员还在卖票的时候就开车。
在停车的时候，司机在等售票员的一个信号，这样他才可以开车。
在开车的时候，售票员也在等司机的一个信号，这样他才可以开门。
形成一种合理有序向前推进的工作。

进程同步的核心：等！等信号！

但是，只发信号还是解决不了全部问题。
如果框满了，来了两个生产者sleep在这里，然后来了一个消费者，发出框没满的信号量。
然后你怎么唤醒别的进程呢？如果一起唤醒，那就会有冲突，如果只唤醒一个，那其他人就一直sleep在那里。
所以不仅要记录框里面东西的数量，所以还需要记录更全面的信息，综合成为最终的信号量。
下面就设计一个量，来解决上面的问题。
再引入sem记录，等的人数，sem=-1表示有一个人sleep
来了两个sleep的人，就sem=-2了。
然后来了个消费者，消费完了一个东西，发现sem=-2，有两个进程在等待，就在阻塞队列里唤醒一个人，然后sem=-1。
然后又消费了一个东西，再唤醒一个人，令sem=0了。
所以合理的方法是使用信号来进行唤醒，而不是仅仅是counter，counter只能表示当前资源容量，但不能表示等待的进程数目。
如果消费者又消费了一个东西，就令sem=1。
这时候再来一个生产者，就sem=0，不需要等待。

所以，信号量就是表明当前缓冲区容量（带符号的）。
实现：数据结构中包含量、以及当前资源个数。

S函数的写法：发现还欠着货，就唤醒别人。这里没有做队列的切换。

S(semaphore s)
{
    s.value--;
    if(s.value<0){
    sleep(s.queue);}      
}
}

用信号量解决生产者消费者问题
这里引入了一个mutex进行原子操作，防止没写完、读完就被别人打扰。