“我找到好辦法了！”
沒有想到，說話的人竟然是磁盤！
進程調度器瑟瑟的說：“你有方法？還是算了吧，我怕用你的方法操作系統要亂套了。”
磁盤委屈的道：“不就是剛剛冤枉你了嗎，這么小氣干什么！再說了，這個方法不是我想出來的，是我從文件里找到的。”
操作系統挑了挑眉毛：“哦？你找到什么文件了，讓大家也瞅瞅？”
磁盤嗡嗡的轉起來，很快就把文件取出來了。
“當當當當~ 這可是大師 Dijkstra 的論文，他引入了一個全新的變量類型——信號量（semaphore）。然后還為信號量設置了兩種操作，P（proberen，檢測） 和 V（verhogen，增量） 。”
”說清楚點啊，信號量是怎么個用法啊？“進程急切的問道。
“別急，讓我接着看。。。Dijkstra 提出，P操作是檢測信號量是否為正值，如果不是，就阻塞調用進程。 V操作能喚醒一個阻塞進程，讓他恢復執行 。具體點的話就是這樣： “
// S 為信號量
P(s):
{
S = S - 1
if (S < 0)
{
調用該 P 操作的進程阻塞，並插入相應的阻塞隊列；
}
}
// S 為信號量
V(s):
{
S = S + 1
if (S <= 0)
{
從等待信號量 S 的阻塞隊列里喚醒一個進程；
}
}
內存仔細看了代碼，說：”這個實現也要求是原子操作誒，Dijkstra 這個方法很有趣啊。“
進程蒙圈了：“我怎么完全看不懂啊？內存你給我講講唄。”
“好，我就用最簡單的一組線程舉例子了：
// 線程 A，B，C , S = 1
...
P(S) //S = S - 1 若 S < 0 ,阻塞等待
購票操作
V(S) //S = S + 1 若 S <= 0, 表明有線程阻塞了，得喚醒其中一個
...
這里的 「購票操作」 就是我們要保護的臨界區，我們要保證一次只能有一個線程進入。那我們就把 S 的初始值設為 1 。當線程 A 第一個調用 P(S) 后，S 的值就變成了 0 ，A 成功進入臨界區。在 A 出臨界區之前，線程 B 如果調用 P(S)， S 就變成 -1 ，滿足 S < 0 的判斷條件，線程 B 就被阻塞了。等 A 調用 V(S) 后，S 的值又變成 0 ，滿足 S <= 0，就會把線程 B 喚醒，B 就能進入臨界區了。“
進程恍然大悟：“原來是這樣，看起來和二元鎖差不多啊，但是不用忙等待了。”
內存神秘一笑：“信號量能做的可不止這些，你想想看，要是我把 S 的初始值設為 2 ，會發生什么？”
“一次能有兩個線程訪問臨界區！”進程這次反應快多了：“也就是說 S 的初始值可以控制有多少個線程進入臨界區，太厲害了！”
tobe 注：從信號量的值能看出還有多少個進程能進入臨界區，如果為負數，表明有 x 個進程因為調用 P(S) 而被阻塞
“沒錯，所以說信號量是一個很靈活的並發機制。而且信號量還有另一個厲害的用處：
你看這兩個進程有什么特別的地方？“
“emmmm，這個嘛，進程 P2 的 V 操作居然放在 P 操作的前面，而且兩個操作的信號量還不是同一個。”
“沒錯，這樣使用信號量，能讓兩個進程做到同步。你看，如果 P1 運行到 P(S1)，他是不是會阻塞？”
進程認真一看，說：“沒錯誒，S1 初始值是 0，P1 肯定得停在這一句。讓我再看看，，，如果 P1 想接着運行，就得等 P2 調用 V(S1) 把他喚醒。”
“是的，這就是同步——運行快的 P1 必須在這里停下來等 P2 運行到指定位置。兩個進程的執行順序就是這樣：
也就是說 x 最終的值必然是 30，而不可能是 20。在信號量的幫助下，這兩個進程達成了同步。“
進程由衷的感嘆：“信號量實在是太強大了！咱們以后就用信號量來解決互斥的問題吧！”
tobe 注：在 Linux 里提供了信號量和互斥量（也就是二元鎖）這兩種主要機制實現互斥，不過 Linux 的信號量功能要比文章里講得復雜得多，「UNIX 環境高級編程」這本書里寫到「。。。三種特性造成了這種並非必要的復雜性」，對於一般的互斥操作，還是建議使用互斥鎖（當然是阻塞而非忙等待）。稍微復雜點的鎖還有「讀寫鎖」，以后有機會再講吧~
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