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一、信号量机制
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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。
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
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。
2、记录型信号量
改进：条件不符时应能够主动放弃CPU
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
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，再判断处理。
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)**
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
①实现多个进程互斥
进程i：
P(mutex);
S.value = S.value - 1;
if S.value < 0 then block(S,L)
critical section操作共享资源R
V(mutex);
S.value = S.value + 1;
if S.value <= 0 then wakeup(S,L)
②互斥信号量注意点
互斥信号量mutex初值为1；
每个进程中将临界区代码置于P(mutex)和V(mutex)原语之间
必须成对使用P和V原语（在同一进程中），不能次序错误、重复或遗漏：
遗漏P原语则不能保证互斥访问
遗漏V原语则不能在使用临界资源之后将其释放（给其他等待的进程）；
2）实现进程间的前趋关系（有序）
①前趋关系:
并发执行的进程P1和P2中，分别有代码C1和C2，要求C1要在C2开始前完成；为每对前趋关系设置一个同步信号量S12，并赋初值为0。则只有V操作所在进程获得cpu时能运行
P1 ： C1 ；signal(S)；
P2 ： wait(S)；C2 ；
②控制同步顺序的注意点
信号量值为0的点是限制的关键所在；
成对使用P和V原语（在有先后关系的两个进程中），不能次序错误、重复或遗漏，否则同步顺序出错
三、信号量题目做题一般方法：
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分析问题，找出同步、互斥关系
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根据资源设置信号量变量
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写出代码过程，并注意P、V操作的位置
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检查代码，模拟机器运行，体验信号量的变化和程序运行过程是否正确。
四、AND型信号量
出现原因：一些应用往往需要两个或多个共享资源，而不是前述的一个资源。进程同时要求的共享资源越多，发生死锁可能性越大。
解决思想：
一次性分配给进程所需资源，用完一起释放。Wait操作时对它所有需要的资源都要判断，有AND条件，故称“AND同步”、“同时wait”。Swait(S1, S2, …, Sn)
if （S1 >=1 and … and Sn>=1 ）then
for i:=1 to n do
Si:= Si -1 ;
endfor
else
将进程阻塞在第一个不能满足资源信号量的队列中。
endif
Ssignal(S1, S2, …, Sn)
for i:=1 to n do
Si:= Si +1 ;
唤醒所以与si相关的阻塞进程
endfor
五、信号量集
引入原因：
每次只能获得或释放一个单位的资源，低效；
某些时候资源分配有下限的限制；
修改：在大于可分配设置的下界值t前提下，每次可分配d个。
六
、信号量集的一个特例
只有一个信号量S的几种特殊情况：
Swait(S, d, d)，，允许每次申请d个资源，若现有资源数少于d，不予分配。
Swait(S, 1, 1)，蜕化为一般的记录型信号量，一次申请一个，至多分配一个(S>1时可计数，或S=1时可控制互斥)。
Swait(S, 1, 0)，当S>=1时，允许多个进程进入某特定区，当S变为0后，阻止任何进程进入特定区，相当于可控开关。并不对S资源的数量产生影响。
重点
熟练掌握整型信号量，记录型信号量
熟练掌握实现信号量的基本应用——互斥同步