这个具有二进制信号量的通用信号量的实现是否正确？

Question

证明或反驳以下信号量的正确性。

以下是我对此的看法。 好吧，如果有人实现了它，那么等待在信号之前先运行，就会出现死锁。该程序将调用wait，减量计数，输入计数＆lt; 0条件并在门口等待。因为它在门口等待，所以它不能进入​​等待后的信号。所以在这种情况下，这可能意味着信号量不正确。

但是，如果我们假设两个进程正在运行，一个先运行等待，另一个先运行另一个运行信号，那么如果第一个进程运行等待并阻塞等待（gate），那么另一个进程可以运行信号并释放被阻止的进程。因此，继续该方案将使算法有效并且不会导致死锁。

Answer 1

鉴于实施遵循以下原则：

1. 二进制信号量S保护count变量不会出现并发访问。

2. 如果是非负数，count会反映一般信号量的免费资源数量。否则，count的绝对值反映等待（p5）或准备等待（在p4和p5之间）的线程数on binary semaphore gate。

3. 每{{}}}次呼叫增加signal()，如果其上一个值为负，则表示二进制信号量count。

但是，由于准备等待状态的可能性，给定的实现不正确：

假设gate来电thread#1，目前处于准备等待状态。假设另一个wait()也调用thread#2，目前也处于准备等待状态。

此时假设wait()来电thread#3。因为count是负数（-2），所以线程执行所有操作，包括signal()（p10）。由于此时不会等待signal(gate)，因此它会变为 free 状态。

此时假设另有gate次来电thread#4。由于signal()仍为负数（-1），因此该线程还会执行包括count在内的所有操作。但现在p10已经处于 free 状态。因此，此处gate no-op ，我们错过了信号事件：signal(gate)和thread#1中只有一个会继续执行thread#2（p5）后。其他线程将永远等待。

没有准备等待状态的可能性（即wait(gate)并且signal(S)将被执行原子）实现就可以了。