什么是信號量
信號量（semaphore）的數據結構為一個值和一個指針，指針指向等待該信號量的下一個進程。信號量的值與相應資源的使用情況有關。當它的值大於0時，表示當前可用資源的數量；當它的值小於0時，其絕對值表示等待使用該資源的進程個數。注意，信號量的值僅能由PV操作來改變。
一般來說，信號量S>=0時，S表示可用資源的數量。執行一次P操作意味着請求分配一個單位資源，因此S的值減1；當S<0時，表示已經沒有可用資源，請求者必須等待別的進程釋放該類資源，它才能運行下去。而執行一個V操作意味着釋放一個單位資源，因此S的值加1；若S<0，表示有某些進程正在等待該資源，因此要喚醒一個等待狀態的進程，使之運行下去。
PV操作
PV操作是典型的同步機制之一， PV操作與信號量的處理相關，P表示通過的意思，V表示釋放的意思。PV操作即可實現同步，也可以實現互斥。
P操作意味着請求分配一個資源 : 也稱為down()/wait()操作,使S=S-1,若S<0,進程暫停執行,放入信號量的等待隊列.
V操作意味着釋放一個資源 : 也稱為up()/signal()操作,使S=S+1,若S<=0,喚醒等待隊列中的一個進程.
關於搶占和非搶占
非搶占式： v釋放資源 資源數<=0 喚醒對隊列中的進程，繼續執行當前進程
什么是互斥
互斥是進程（線程）之間的間接制約關系。當一個進程（線程）進入臨界區使用臨界資源時，另一個進程（線程）必須等待。只有當使用臨界資源的進程退出臨界區后，這個進程才會解除阻塞狀態。簡單的來說，就是某一資源同一時間只能由一個進程（線程）訪問。
類似的場景：
比如進程B需要訪問打印機，但此時進程A占有了打印機，進程B會被阻塞，直到進程A釋放了打印機資源,進程B才可以繼續執行
比如某一個共享代碼片段，同一個時間，只能由一個線程執行，當有一個線程執行時，其它線程將會等待
什么是同步
同步是進程（線程）之間直接的制約關系，是為完成某種任務而建立的兩個或多個線程，這個線程需要在某些位置上協調他們的工作次序而等待、傳遞信息所產生的制約關系，進程（線程）間的直接制約關系來源於他們之間的合作關系（依賴關系）。所以同步是一種更為復雜的互斥。簡單的來說，就是進程（線程）的運行必須嚴格按照某種先后次序來運行，從而完成的特定的任務。
類似的場景：
比如線程A、B同時允許某計算任務，線程A的計算任務在某一時刻的依賴於線程B任務產生的數據，這時候如果線程B 還未產生相應的數據，線程A只好等待線程B，只有線程B計算出相應的結果后線程A在接着往下運行。
比如進程A需要從緩沖區讀取進程B產生的信息，當緩沖區為空時，進程A因為讀取不到信息而被阻塞。而當進程B產生信息放入緩沖區時，進程A才會被喚醒。
使用PV操作實現同步操作
用一個信號量S與一個消息（或者資源）聯系起來，當信號量的值為0時，表示期望的消息尚未產生（或者資源不可用）；當信號量的值S>0時，表示期望的消息已經存在(有資源可用)。用P V操作實現進程同步時，調用P操作測試消息是否到達（是否有資源可用），調用V操作發送消息（添加資源）。
使用PV操作實現進程(線程)同步時應該注意的是：
分析進程(線程)間的制約關系，確定信號量種類。在保持進程(線程)間有正確的同步關系情況下，哪個進程先執行，哪些進程后執行，彼此間通過什么資源（信號量）進行協調，從而明確要設置哪些信號量。
信號量的初值與相應資源的數量有關，也與P、V操作在程序代碼中出現的位置有關。
同一信號量的P、V操作一般必須要成對出現，但它們分別在不同的進程(線程)代碼中。
使用PV操作實現互斥操作
使用PV操作實現進程互斥時應該注意的是：
同一信號量的P、V操作必須要成對出現，且出現在同一的進程(線程)代碼中。
每個互斥的P、V操作必須成對出現，先做P操作，進臨界區，后做V操作，出臨界區。若有多個分支，要認真檢查其成對性， 否則會造成死鎖。
P、V操作應分別緊靠臨界區的頭尾部，臨界區的代碼應盡可能短，不能有死循環。
互斥信號量的初值一般為1
非搶占式： v釋放資源 資源數<=0 喚醒對隊列中的進程，繼續執行當前進程