一、概述
信號量是操作系統提供的一種協調共享資源訪問的方法。和用軟件實現的同步比較，軟件同步是平等線程間的的一種同步協商機制，不能保證原子性。而信號量則由操作系統進行管理，地位高於進程，操作系統保證信號量的原子性。
信號量是跟鎖機制在同一個層次上的編程方法。
管程是為了解決信號量在臨界區的PV操作上的配對的麻煩，把配對的PV操作集中在一起，生成的一種並發編程方法。其中使用了條件變量這種同步機制。
二、信號量
1）概述
信號中包括一個整形變量，和兩個原子操作P和V，其原子性由操作系統保證，這個整形變量只能通過P操作和V操作改變。
P意味着信號量值減1，減完之后如果信號量值小於0，則說明資源不夠用的，把進程加入等待隊列。
V意味着信號量值加1，加完之后如果信號量值小於等於0，則說明等待隊列里有進程，那么喚醒一個等待進程。
信號量的等待進程被放在等待隊列中，按先進先出的次序執行。
自旋鎖不能保證進程按先進先出的次序執行，因為自旋鎖的所有等待進程都在循環中忙等待，在臨界區釋放的那一刻，先檢查到臨界區為空的進程先進入臨界區，沒有先來后到之分。
2）具體實現：
3）信號量分類：
i)二進制信號量：資源數目為0或1
ii)資源信號量：資源數目為任何非負值
兩者其實是等價的，基於一個可以實現另一個。
4) 信號量作用：
i）實現臨界區的互斥訪問
進入臨界區之前使用P操作，如果信號量為1，則進入，且信號量設置為0。如果信號量為0，則進入等待隊列。
退出臨界區之后使用V操作，信號量值加1，如果信號量還小於等於0，則喚醒等待隊列中的一個進程。
ii)實現條件同步
一個線程A使用P操作，一個線程B使用V操作，初始的信號量設置為0。則為了滿足某個條件，必須在線程B執行之后，才可以執行線程A。用信號量可以輕松實現這一點。
5）用信號量實現生產者-消費者問題
6）使用信號量的缺陷
讀/開發代碼比較困難，而且PV在不同的線程里配對，容易寫錯。而且必須先檢查資源信號量的值，再進入臨界區（即先寫emptyBuffers->P(),再寫mutex->P())，否則所有線程都不能進入臨界區。
三、管程
1）概述
管程是為了解決信號量在臨界區的PV操作上的配對的麻煩，把配對的PV操作集中在一起，生成的一種並發編程方法。其中使用了條件變量這種同步機制。
管程與臨界區不同的是，在管程中的線程可以臨時放棄管程的互斥訪問，讓其他線程進入到管程中來。而臨界區中的線程只能在線程退出臨界區時，才可以放棄對臨界區的訪問。
2）管程的組成
當條件變量的數目為0時，管程和臨界區相同。
3）條件變量
一個條件變量就對應於一個等待隊列，每個條件變量有一個Wait()操作和Signal（）操作。
4）用管程實現生產者-消費者問題
先進入管程，再進行判斷。就是因為管程中的線程可以放棄對管程的互斥訪問，交由其他線程訪問管程。
（視頻里說 管程可以把PV操作都集中到一個模塊里，我對此有疑問。。在我看來，不就是把兩個信號量表示成兩個條件變量了嘛。。PV還是分散的啊。求指教）
5）管程條件變量的釋放處理方式
進程A執行，被阻塞，進入等待隊列，切換到進程B，當進程B執行signal操作使進程A可以執行時，有兩種方式：一種是等進程B執行完再執行進程A，另一種是立即切換到進程A，等執行完進程A再切換到進程B，執行進程B。
第二種比第一種多了一次切換，所以第一種比較高效，但第二種容易證明其正確性。第一種主要用於真實OS和Java中，第二種主要見於教材中。
四、哲學家就餐問題
方案1：都先拿左邊的叉子，再拿右邊的叉子，拿不到就等着。當5個哲學家同時拿起左邊的叉子時，就會引起死鎖。
方案2：某一時間內，只能有一個哲學家在進餐，其他的人都不許拿叉子。結果正確，但是效率低。
方案3：按某一規律（下圖是按奇偶數分類）讓不同的哲學家先拿不同方向的叉子，即不是都先拿左手的叉子或右手的叉子，而是有的先拿左手的叉子，有的先拿右手的叉子。從而避免方案1中死鎖的發生。
五、讀者寫者問題
