希望阅读本文后的你，可以更好的理解OS中的信号量和管程。如果你有任何疑惑，欢迎指出，因为很有可能是我的理解错误或者笔误。
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0. 相关概念回顾

在OS引入多线程后，程序的多任务并发功能得到了良好的支持，但同时也带来了问题，那就是多线程并发会导致一些共享的资源产生竞争问题（例如对共享数据区的数据进行操作）,而在计算机中，操作这种共享资源的代码块被称为临界区。为了解决这种竞争冲突，我们必须理解两个概念：同步和互斥。

互斥： 所谓互斥，就是说，任何时候只能有一个对象访问某个资源，绝不允许多个对象同时操作。即任何时候只能有一个进程执行临界区代码。

同步：所谓同步，指的是事件执行之间的依赖关系，譬如，事件B只有在事件A执行完毕后才能执行。在OS多线程中，同步的引入是为了协调对共享数据的并发访问。

而为了确保同步的正确执行，基本来说有两种方式：

1. 通过底层硬件支持来完成（CPU指令中有Test-and-Set指令，即原子操作，所谓原子操作就是说，一个操作要么执行完成，要么就不执行，决不可能执行到一半就停下来去做别的事情。）
2. 高层次的软件编程抽象。（编程难度较大）

大致如下图所示：

1. 信号量（semaphore）

信号量，是OS来协调共享资源访问的一种重要的依赖信息，它能确保线程之间的同步。简单的理解，信号量就是描述系统资源数量的一个变量。

举个生活中的例子，在一个铁轨的分叉点前，有个信号灯，它可以来指示到来的火车是停在路口等还是可以进入路口，如下图:

首先，这个并行的铁轨上没火车，信号量为2，说明还有2个火车可以进入，

然后，有一辆火车来了到了入口，工作人员（类比我们的OS）发现信号量是2（>0），于是让这个火车进入，并把信号量减1,此时信号量为1.

然后，又一辆火车来了到了入口，工作人员发现信号量是1（>0），于是让这个火车进入，并把信号量减1,此时信号量为0.

这时，只要在并行轨道的火车还没出去，只要有火车来了，就必须在路口等着（因为此时信号量==0），直到有一辆在并行轨道的火车出去（火车出去时，工作人员会把信号量进行加1操作）

ok，上面说到的信号量减1操作，就是OS中对信号量的P()操作（P是荷兰语Prolaag的缩写，表示尝试减少的意思）；而信号量加1操作，就是OS中对信号量的V()操作（V是荷兰语Verhoog的缩写，表示尝试增加的意思）

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假设信号量是一个整形变量，记为sem
p()操作：
	sem-=1
	if(sem<=0)
	{
		将当前线程加入到等待队列中；
	}

v()操作：
	sem+=1
	if(sem<=0)   // 这里是<=0，表明有其他线程在等待
	{
		从等待队列中唤醒一个等待线程；
	}

:exclamation: :exclamation: :exclamation::

• p()操作可能会阻塞，而V()操作不会阻塞
• 信号量是由OS管理的，PV操作都是原子操作，不会被打断

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