程序同步與訊號量

引例：
多程序合作要溝通好。
總不能售票員還在賣票的時候就開車。
在停車的時候，司機在等售票員的一個訊號，這樣他才可以開車。
在開車的時候，售票員也在等司機的一個訊號，這樣他才可以開門。
形成一種合理有序向前推進的工作。

程序同步的核心：等！等訊號！

但是，只發訊號還是解決不了全部問題。
如果框滿了，來了兩個生產者sleep在這裡，然後來了一個消費者，發出框沒滿的訊號量。
然後你怎麼喚醒別的程序呢？如果一起喚醒，那就會有衝突，如果只喚醒一個，那其他人就一直sleep在那裡。
所以不僅要記錄框裡面東西的數量，所以還需要記錄更全面的資訊，綜合成為最終的訊號量。
下面就設計一個量，來解決上面的問題。
再引入sem記錄，等的人數，sem=-1表示有一個人sleep
來了兩個sleep的人，就sem=-2了。
然後來了個消費者，消費完了一個東西，發現sem=-2，有兩個程序在等待，就在阻塞佇列裡喚醒一個人，然後sem=-1。
然後又消費了一個東西，再喚醒一個人，令sem=0了。
所以合理的方法是使用訊號來進行喚醒，而不是僅僅是counter，counter只能表示當前資源容量，但不能表示等待的程序數目。
如果消費者又消費了一個東西，就令sem=1。
這時候再來一個生產者，就sem=0，不需要等待。

所以，訊號量就是表明當前緩衝區容量（帶符號的）。
實現：資料結構中包含量、以及當前資源個數。

S函式的寫法：發現還欠著貨，就喚醒別人。這裡沒有做佇列的切換。

S(semaphore s)
{
    s.value--;
    if(s.value<0){
    sleep(s.queue);}      
}
}

用訊號量解決生產者消費者問題
這裡引入了一個mutex進行原子操作，防止沒寫完、讀完就被別人打擾。