进程管理：整型信号量与并发执行

"整型信号量是操作系统中的一种进程同步机制，它通过一个表示资源数目的整型量S来实现对共享资源的管理。wait(S)操作（也称为P操作）和signal(S)操作（也称为V操作）是整型信号量的核心原语，用于控制对资源的访问。 在wait(S)操作中，进程尝试获取资源，如果资源数量S大于0，说明有足够的资源可用，此时S减1，进程可以继续执行；如果S小于等于0，表示资源不足，进程会被阻塞，进入等待状态，直到其他进程执行signal(S)操作释放资源。这是一个忙等待（自旋锁）的过程，因为wait操作会持续检查条件直到满足为止。 signal(S)操作则用于释放资源，无论当前资源数S是多少，执行此操作都会使S加1，这可能唤醒一个因wait操作而等待的进程。值得注意的是，这两个操作都是原语操作，意味着它们不可被中断，确保了操作的原子性，从而避免了并发执行时可能出现的竞态条件。 在进程管理中，特别是在第二章进程管理的内容里，进程的基本概念、进程控制、进程同步等是重要的主题。进程的并发执行引入了新的特性，如共享资源、同步与通信的需求。前驱图是一种表示程序或进程间依赖关系的方法，无循环的前驱图可以确保程序按照预定顺序执行。程序的顺序执行意味着每个程序按照固定的步骤依次执行，具有顺序性、封闭性和可再现性的特点。然而，在多道程序系统中，多个程序可以并发执行，这样的环境带来了更复杂的问题，比如如何确保进程间的正确同步和资源的公平分配。 经典的进程同步问题包括生产者消费者问题、读者写者问题、哲学家就餐问题等，这些都可通过信号量机制来解决。管程机制是一种高级的进程同步方法，提供了一个结构化的环境来管理共享数据和同步访问。进程通信则是进程间交换信息的方式，可以是直接通信（如管道、消息队列）或间接通信（如共享内存）。线程是轻量级的进程，是进程内的执行流，允许同一进程内的多个线程并发执行，提高了处理器的利用率。 整型信号量作为进程同步的重要工具，是理解和掌握操作系统核心概念的关键，它与其他进程管理机制共同构建了多道程序系统中复杂并发环境下的资源管理和协调框架。"