訊號量和管程都是作業系統用於同步提供的兩種方法，我們將結合生產者與消費者模型對此進行學習。
為了提高系統的併發性，我們引入了多程序，多執行緒，但是這樣子帶來了資源競爭，也就是多個程式同時訪問乙個共享資源而引發的一系列問題，因此我們需要協調多執行緒對與共享資源的訪問，在任意時刻保證只能有乙個執行緒執行臨界區**。為了實現同步，我們可以利用底層硬體支援，也可以利用高層次的程式設計抽象，訊號量和管程屬於後者，是高層次的一種抽象，如下圖：
訊號量（semaphore）是一種抽象資料型別，它是由乙個（sem）整型變數（用於表示資源數目）和兩個原子操作p，v組成。
這兩個操作分別是：
p操作：在申請資源時候使用，將sem減1，如果sem小於0，就進入等待，否則直接使用資源即可，注意p操作有可能因為沒有資源進入阻塞
v操作：在釋放資源時候使用，將sem加1，如果sem依舊小於等於0，說明之前有程序在等待使用這個資源，因此需要喚醒乙個等待程序
由定義，我們給出訊號量的偽**實現：
class
semaphore
}q()}}
二進位制訊號量：資源數目0或者1
資源訊號量：資源數目為任意非負值
這兩者等價，基於乙個可以實現另乙個
訊號量一般用於兩種情況：
互斥訪問：臨界區的互斥訪問控制
我們看乙個例子，假設有乙個共享資源，程序p0，p1對它進行操作，我們希望p0，p1都是互斥訪問這個共享資源，那麼我們該如何用訊號量實現臨界區的互斥訪問？我們為此資源設定乙個訊號量，初值為1，mutx = new semaphore(1)
mutex->p();
critical section;//臨界區操作
mutex->v();
此時，如果p1不行進行訪問，那麼p0會順利執行臨界區操作，如果p1進行訪問，那麼由於p0已經執行了對應的p操作讓sem=0，p1自己在執行p操作過程中，sem減1等於-1，那麼p1程序會阻塞自己，進入等待佇列。
直到p0訪問完臨界區，執行v操作，將mutex加1等於0，去喚醒p1程序，p1才會去訪問共享資源。
通過這樣的一種機制，完成了對於臨界區的互斥訪問。
條件同步：執行緒之間的時間等待
同樣的，我們舉例說明，有兩個程序a，b，他們會執行各自的指令
其中，執行緒a必須等執行緒b中x指令執行完才可以執行n指令，比如說x是接受資料，n是處理資料這樣的操作等。。。
為了實現這樣的同步機制，我們條件設定乙個訊號量，其初值為0
由於a，b的執行次序不定，我們分類討論。
b先執行：b執行到v操作時候，將condition從0加為1，此時如果切換到a執行，那麼a執行到p操作，發現condition-1為0，可以繼續執行n指令
a先執行：a執行到p操作時候，將condition從0減為-1，由於condition<0，則a會阻塞自己，接下來b執行到v操作，將condition從-1加到0，此時b知道有程序在等待資源，因此它去喚醒a，a因此執行了n指令
通過這樣的機制完成同步等待。
在上述中，將mutex訊號量用於完成互斥訪問，full，empty則用於完成問題分析中兩個條件同步，因此我們將乙個實際問題轉化為訊號量可以解決的問題。
如上圖，我們在類中定義了三個訊號量用於完成互斥，同步操作，初始時候，mutex表示資源為1，full表示當前滿緩衝區的個數為0，empty表示當前buffer都為空，（我們設定緩衝取的大小為n，因此full+empty == n）
首先必須保證互斥操作，也就是任意時刻只有乙個執行緒能操作緩衝區，要麼是生產者，要麼是消費者，因此我們在deposit（生產者），remove（消費者）中分別進行了pv操作。（具體過程和上面互斥訪問一致，不清楚可以往前翻看）
下面我們要來處理緩衝區滿或者空時，條件同步是如何實現的？
對於生產者，如果緩衝區滿，則必須阻塞自己，只有等消費者消費了，緩衝區還有空緩衝區才能夠繼續生產，因此，我們需要同時改寫deposit（c）和remove（c）的**：
deposit(c)
remove(c)
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今天我們來寫乙個基於固定大小的環形佇列的生產者消費者模型。首先來畫圖說明一下 這是乙個環形佇列的生產者消費者模型。生產者用p表示，消費者用c表示。這個環形佇列的每一段空間我們用semblank表示，放入的內容我們用semdata表示。生產者首先要申請乙個semblank，然後放入semdata。消費...
Linux訊號量機制（生產者消費者）
該程式為linux訊號量機制實現程式，主要模擬了一般的生產者 消費者問題。生產者 消費者問題是乙個經典的程序同步問題，該問題最早由dijkstra提出，用以演示他提出的訊號量機制。在同乙個程序位址空間內執行的兩個執行緒。生產者執行緒生產物品，然後將物品放置在乙個空緩衝區中供消費者執行緒消費。消費者執...