Двоичный семафор

С каждым семафором связывается список процессов, ожидающих разрешения пройти семафор.

ОС может выполнить три действия над процессами:

1) может назначить для исполнения готовый процесс;

2) может заблокировать исполняющийся процесс и поместить его в список, связанный с конкретным семафором;

3) может деблокировать процесс, тем самым переводя его в готовое к исполнению состояние и позволяя ему когда-нибудь возобновить исполнение.

Находясь в списке заблокированных, ожидающий процесс не проверяет семафор непрерывно, как в случае активного ожидания. Вместо него на процессоре может исполняться другой процесс (рис. 5, 6).

Рис.5. Временная диаграмма для двоичного семафора (S)

До момента t₁ ресурс был не занят. В момент t₁ процесс Pr1, выполняет операцию P(S) и входит в критический участок (CS). В момент t₂ процесс Pr2 выполняет операцию P(S) – занять ресурс, это приводит к изменению: S = -1 – означает, что Pr2 в состоянии блокирования.В момент t₃ – конец критического участка для процесса Pr1. Выполняется операция V(S) – освободить, это приводит к увеличению значения S на единицу (т.е. S=0). Для процесса блокированного (Pr2) это сигнал на разблокировку и предоставления ему ресурса. В момент t₄ процесс Pr2 освобождает ресурс, выполняется операция V(S), которая изменяет значение S на 1 (т.е. S=1).

Достоинство синхронизации на основе семафорных операций – отсутствие активного ожидания представления ресурса.

Рис. 6. Временная диаграмма для двоичного семафора (семафоры - S1 и S2)

Б – блокировано, СS1 и CS2 – критические участки 1 и 2, идентифицированные семафорами S1 и S2.