一、訊號量

訊號量是一種抽象資料型別

1. 由一個整型（sem）變數和兩個原子操作組成
2. P()：sem減1，如果sem<0進入等待狀態，否則繼續
3. V()：sem加1，如果sem<=0則喚醒一個等待的執行緒
   

二、管程

管程是一種用於多執行緒互斥訪問共享資源的程式結構

1. 區域性資料變數只能被管程的過程訪問，任何外部過程都不能訪問
2. 一個程序通過呼叫管程的一個過程進入管程
3. 在任何時候，只能有一個程序在管程中執行，呼叫管程的任何其他程序都被阻塞，以等待管程可用

管程的使用

1. 管理共享資料
2. 定義訪問共享資料的方法

條件變數

1. 條件變數是管程內的等待機制
   1.1. 進入管程的執行緒因資源被佔用而進入等待狀態
   1.2. 每個條件變量表示一種等待原因，對應一個等待佇列
2. Wait()操作
   2.1. 將自己阻塞在等待佇列中
   2.2. 放棄對管程的互斥訪問許可權（同一時刻管程只能有一個程序訪問）
3. Signal()操作
   3.1. 將等待佇列中的一個執行緒喚醒（訊號量機制中的Signal是釋放一個訊號量，如果訊號量≤0則喚醒一個執行緒）

三、生產者消費者問題

①生產者在生成資料後放在一個緩衝區裡
②消費者從緩衝區中讀取資料
③任何時刻只能有一個生產者或消費者可以訪問緩衝區

問題分析：
①任何時刻只能有一個執行緒操作緩衝區
②緩衝區滿時，生產者要等待消費者
③緩衝區空時，消費者要等待生產者

利用訊號量解決

利用管程解決

四、哲學家就餐問題

問題描述

解決方案

五、讀者-寫者問題

管程的狀態變數

• AR：正在讀的讀者數量
• AW：正在寫的寫者數量
• WR：等待讀的讀者數量
• WW：等待寫的寫者數量
• okToRead：讀者的等待佇列
• okToWrite：寫者的等待佇列

讀者模組（寫者優先）

startRead()：如果有寫者正在寫或等待寫，則進入等待佇列
DoneRead()：如果沒有讀者在讀且有寫者等待寫，則喚醒寫者

寫者模組（寫者優先）

StartWrite()：如果有讀者在讀或有寫者在寫，則進入等待佇列
DoneWrite()：如果有寫者等待寫，則優先喚醒寫者，或者喚醒等待的讀者