信号量机制思维脑图思维导图
信号量，进程互斥，进程管理等内容讲解
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思维导图大纲
信号量机制思维导图模板大纲
整型信号量
用一个整数型变量作为信号量，数值代表某种资源数
对信号量只能初始化、P、V操作
不满足让权等待
P、V操作是原语
记录型信号量※※※
重中之重，见笔记，不乱
wait操作先value--，再判断是否<0
signal操作先value++，再判断是否<=0
value含义
S.value > 0，表示此类可用资源数量
S.value <= 0，表示此类资源已无，或还有因请求该资源而阻塞的进程，绝对值为等待该资源的进程数目
特点
除了有表示剩余资源数的整型，还有一个队列指针
软件实现互斥关注的是谁要使用资源，而信号量机制关注的是剩多少资源可使用
利用队列指针把不能使用资源的进程阻塞唤醒，从而不会出现无限循环，导致忙等
实现进程互斥、同步
互斥
semaphore mutex = 1；
临界区前P（mutex）
临界区后V（mutex）
同步
判断事件的前后关系，然后判断引起事件的进程
该事件需要某信号量，前V后P
前者释放什么资源（后者申请什么资源），就V（S）（P（S））
大部分同步问题，某信号量的PV分别在不同的进程代码中
进程同步互斥问题※※※
见笔记
生产者消费者问题及其变形
最基础empty = n,full = 0
多产品不同数量问题
如产品1取1件，产品2取2件才能组装
这种问题同步信号量为empty=n，产品1 = 0，产品2 = 0，产品1最大值 = n-2，产品2最大值 = n - 1
生产者生产前要检查是否有空位 + 是否达到最大值，否则会死锁
消费者取走产品后要V最大值
吸烟者问题
见笔记，比较基础
读者-写者问题
读者-写者问题在遇到互斥-不互斥问题时是通解，凡是不要互斥的都参考读者，凡是要互斥的都用一个信号量卡住彼此即可
利用int count实现了读-读不互斥，也因为这个当源源不断的到来读进程时，会导致饥饿
读写公平：信号量w，思想见笔记
写优先：实际上就是两个读者进程，只不过写者这个“读者”进程比较特殊，他一进来要锁住读者（信号量read），而读者把读写公平的w改为read即可，具体见笔记
哲学家进餐问题
这个笔记非常详细见笔记
申请多个资源不死锁
见笔记，只需要一个大锁和int型各个资源数
利用无限循环不阻塞
营业员与顾客问题
笔记上也有，四种情况很详细
AB数量差问题
见笔记，还有解释
杂碎注意
需要多个资源时，尤其多个P连在一起，要判断是否死锁
第一个数据必须P1读，第二个数据必须P2读 ...
初始S1 = 1,S2 = 0,S3 = 0。。。
P1中P(S1)，V（S2）
P2中P(S2)，V（S3）。。。
某进程连续N次操作后其余进程才能操作
mutex1 = 1；表示限制N次操作内的访问
P(mutex1)；for(n次){} V（mutex1）；
基本思想参考哲学家进餐问题中限制只能有n个哲学家同时进餐
管程
解决信号量机制编程麻烦易出错的问题，封装思想
组成
共享数据结构
对数据结构的初始化
一组用来访问数据结构的过程（函数）
基本特征
各外部进程/线程只能通过管程提供的特定“入口”才能访问共享数据
每次仅允许一个进程在管程内执行其内部过程
管程中可以设置条件变量及等待/唤醒操作解决同步问题
管程可以实现互斥和同步
管程中条件变量x ≈ 信号量，但是wait、signal操作不判断x的值，只阻塞/唤醒
各进程必须互斥访问管程的特性由编译器实现
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