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我已经看了四周，似乎无法找到我的问题的答案。我一直试图围绕信号量和实际实现它们的地方。我知道信号量是一种操作系统功能，但也可以用于应用程序级别的程序。我的问题是，当操作系统（我认为）应该处理访问问题时，为什么需要在应用程序中使用信号量？操作系统信号量
Q
操作系统信号量
A
回答
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应用程序是一组进程，全部执行不同的代码。
假设有2个进程 - 应用程序中的A和B. A和B想要以另一种方式访问特定文件 - “play.txt”。我的意思是A先访问然后B然后A等等。
操作系统不知道这个执行顺序。 OS只知道内核进程，这就是为什么必须由用户来实现的原因。用户将在他的程序中使用信号量，操作系统将读取这些信号以了解有关这两个进程的所有信息。
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信号量是一个变量或抽象数据类型，用于控制多进程访问并发系统（如多进程程序操作系统）中的公共资源。
思考信号量的一种有用方法是记录特定资源的可用单元数量，以及安全操作（即，没有race conditions），因为单元需要或变得自由时调整该记录，以及如有必要，请等到资源的某个单元可用。信号量是预防竞争条件的有用工具;
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旗语是通过其用于处理同步的OS提供的数据类型。
信号量有两个原子操作（原子意味着要么完全执行，要么根本不执行）wait和signal.during这两个操作上下文切换不会发生，因为它们是原子的。
程序员必须执行这些操作，以便OS在某些重要操作期间不会切换上下文。 举例读写器问题。
注：操作系统非常复杂，操作系统的概念让我们对操作系统的工作有了一个想法。但是目前的系统工作可能与每十年一样，操作系统和硬件方面的计算机系统升级.OS实现各种概念以保持运行并提供更好的CPU利用率。
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sempahore用于保护对两个独立运行的线程或进程之间共享的数据结构的访问。您可能会遇到信号量描述中使用的短语“关键区域”;忽略它。你不用信号保护代码，你保护共享的数据结构。
假设你有这些变量：
int savings;
int house_payment;
，你想从储蓄桶还可以将一些资金投入到house_payment桶。在发生这种情况时，另一个流程需要知道您的银行余额和贷款余额。
流程A采取付款，从储蓄减去价值。 过程A然后将该值添加到house_payment存储桶。
现在假设流程B需要检查负载平衡和您的储蓄余额。由于流程并未同步，因此流程B会在流程A从您的储蓄中清除资金时查看这些值，但是流程A可以将付款添加到您的house_payment之前。
就流程B而言，储蓄桶的资金太少，而house_payment桶的资源不足。您的房屋付款资金在途中丢失。如果过程B再次看起来，神奇的是，失踪的钱出现在house_payment桶中。
为了防止该窗口，使用信号量。流程A在转移资金的同时占用信号量，并在资金被置入house_payment存储桶后释放信号量。
进程B在访问存储和house_payment存储区之前获取信号量，并在完成时释放信号量。
通过信号量守护访问共享数据，两个进程都不会看到由于在传输过程中检查桶而导致的不一致状态。
现在，操作系统不知道何时应用信号量守卫。这是应用程序必须管理的内容。
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是的，操作系统应该考虑访问问题和信号量只是帮助它做到这一点。 尝试以这种方式了解它： 有一个铁路，有4列火车（说，火车A，B，C，D）等待访问铁路。现在，条件是，在给定的情况下，只有一列火车可以访问它。所以，车站大师所做的是给列车的每个司机一个灯泡。如果火车的灯泡（比如A列）开着，那就意味着列车A有权使用铁路。当A正在使用道路时，列车B，C，D将等待（在等待队列中）并关闭其灯泡。 协议是，一旦列车A使用道路完成，它关闭它的灯泡，并在队列中的下一列火车（比如说火车B），打开灯泡并使用道路。这一直持续到队列中的所有列车都有机会。
的灯泡是在这种情况下，信号量，所述火车的过程/工作 s，并且铁路是临界段（共享资源）。