进程间通信--信号量

用了共享内存通信方式,带来新的问题,那就是如果多个进程同时修改同一个共享内存,很有可能就冲突了。例如两个进程都同时写一个地址,那先写的那个进程会发现内容被别人覆盖了。

为了防止多进程竞争共享资源,而造成的数据错乱,所以需要**保护机制,**使得共享的资源,在任意时刻只能被一个进程访问。正好,信号量就实现了这一保护机制。

信号量其实是一个整型的计数器,主要用于实现进程间的互斥与同步,而不是用于缓存进程间通信的数据。

信号量表示资源的数量,控制信号量的方式有两种原子操作:

(1)一个是P操作,这个操作会把信号量减去1,相减后如果信号量<0,则表明资源已被占用,进程需阻塞等待;相减后如果信号量>=0,则表明还有资源可被使用,进程可正常继续执行。

(2)另一个是V操作,这个操作会把信号量加上1,相加后如果信号量<=0,则表明当前有阻塞中的进程,于是将该进程唤醒运行;相加后如果信号量>0,则表明当前没有阻塞中的进程。

P操作是用在进入共享资源之前,V操作是用在离开共享资源之后,这两个操作是必须成对出现的。

例如,如果要使得两个进程互斥访问共享内存,我们可以初始化信号量为1.

可以发现,信号初始化为1,就代表着是互斥信号量,它可以保证共享内存在任何时刻只有一个进程在访问,这就很好的保护了共享内存。

另外,在多进程里,每个进程并不一定是顺序执行的,它们基本是以各自独立的、不可预知的速度向前推进,但有时候我们又希望多个进程能密切合作,以实现一个共同的任务。

例如,进程A是负责生产数据,而进程B是负责读取数据,这两个进程是相互合作、相互依赖的,进程A必须先生产了数据,进程B才能读取到数据,所以执行是有前后顺序的。

那么这时候,就可以用信号量来实现多进程同步的方式,我们可以初始化信号量为0.

可以发现,信号量初始化为0,就代表着是同步信号量,它可以保证进程A应在进程B之前执行。

总结:

信号量可以分为同步信号量(初始化信号量为0)或者互斥信号量(初始化信号量为1),也可以分为0,1信号量或者计数信号量。计数信号量可以应用在生产者、消费者模型中。

信号量可以作为进程间通信的一种保护机制,使得共享资源可以在任意时刻只能被一个进程访问。

相关推荐
dialect_2 小时前
KMP算法
开发语言·c++·算法
总要学点什么2 小时前
第89篇:三维特效-螺旋圆效果——让螺旋臂卷起一圈圈外扩的涟漪
开发语言·javascript·ecmascript·webgl·cesium·空间分析·1024程序员节
开开心心_Every4 小时前
快速隐藏程序工具自定义快捷键一键切换
java·开发语言·前端·spring·智能手机·word·intellij-idea
chenbingjie_c4 小时前
C++ 多态完全指南:从虚函数重写到虚函数表原理
开发语言·c++
吴卫斌4 小时前
定投ETF实战指南(四):行业/主题ETF——定投的“进攻端“
开发语言·python·股票·量化
超级架构师5 小时前
PRAXO-CORE 2.5.0:用 conformance 和显式边界构建 Go Agent 框架
开发语言·人工智能·后端·golang·ai编程·智能体框架·praxo-core
叼烟扛炮6 小时前
Linux 学习笔记(四十三):网络编程进阶——自定义协议解决 TCP 粘包与守护进程
linux·开发语言·网络·笔记·tcp/ip
LMT流氓兔6 小时前
第五单元——第十六课:给书店助手加上网页界面
java·开发语言·jvm·人工智能·oracle·langchain·1024程序员节
专注仿真7 小时前
梯度提升类(XFBoost)算法详解与代码实例
开发语言·人工智能·python·算法·大模型训练·控制算法
外收内放7 小时前
Python基础语法练习题(75)
开发语言·python·学习