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复习回顾+思考：之前学习的这些进程互斥的解决方案分别存在哪些问题？
进程互斥的四种软件实现方式（单标志法、双标志先检查、双标志后检查、Peterson算法）（这里的前三种算法，不能在检查，上锁这两步一气呵成，所以考虑把检查，上锁这两步都放在原语当中，因为原语是一气呵成的，这样就可以一气呵成了，这就是为什么信号量机制使用原语的原因）
进程互斥的三种硬件实现方式（中断屏蔽方法、TS/TSL:指令、Swap/XCHG指令）

1. 在双标志先检查法中，进入区的“检查”、“上锁”操作无法一气呵成，从而导致了两
   个进程有可能同时进入临界区的问题；
2. 所有的解决方案都无法实现“让权等待”，1965年，荷兰学者Dijkstra提出了一种卓有成效的实现进程互斥、同步的方法一一信号量机制。

1 信号量机制

用户进程可以通过使用操作系统提供的一对原语来对信号量进行操作，从而很方便的实现了进程互斥、进程同步。

信号量其实就是一个变量（可以是一个整数，也可以是更复杂的记录型变量），可以用一个信号量来表示系统中某种资源的数量，比如：系统中只有一台打印机，就可以设置一个初值为1的信号量。

原语是一种特殊的程序段，其执行只能一气呵成，不可被中断。原语是由关中断/开中断指令实现的。软件解决方案的主要问题是由“进入区的各种操作无法一气呵成”，因此如果能把进入区、退出区的操作都用“原语”实现，使这些操作能“一气呵成”就能避免问题。

一对原语：wait(S)原语和signal(S)原语，可以把原语理解为我们自己写的函数，函数名分别为wait和signal,括号里的信号量S其实就是函数调用时传入的一个参数。

wait、signal原语常简称为P、V操作（来自荷兰语proberen和verhogen)。因此，做题的时候常把wait(s)、signal(s)两个操作分别写为P(S)、V(s)。

1.1 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。
Eg:某计算机系统中有一台打印机。

存在的问题还是不满足让权等待，产生忙等。

1.2 记录型信号量

为了解决忙等的问题。记录型信号量由结构体组成，里面包含了剩余资源数，等待队列等。

typedef struct
{
	int value; //剩余资源数
	struct process *Line; //等待队列
} semaphore;
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当某进程需要使用资源时，通过wait原语进行申请

void wait (semaphore S)
{
	S.value--;
	if (S.value < 0)
	{
		block (S.L);
	}
}
//如果剩余资源数不够，使用block原语使进程从运行态进入阻塞态，并把挂到信号量S的等待队列（即阻塞队列）中。
//主动阻塞

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当进程使用完资源后，通过signal原语进行释放。

void signal (semaphore S)
{
	s.value++;
	if (S.value <= 0)
	{
		wakeup(S.L);
	}
}
//释放资源后，若还有别的进程在等待这种资源，则使用wakeup原语唤醒等待队列中的一个进程，该进程从阻塞态变为就绪态
//数量加一
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各个进程在使用打印机之前，要使用wait原语进行申请。使用完之后要用signal来进行释放。

2 总结