在操作系统中，进程之间经常会存在互斥(都需要共享独占性资源时) 和同步(完成异步的两个进程的协作)两种关系.为了有效的处理这两种情况，狄克斯特拉(W.Dijkstra)在1965年提出信号量 (semaphore)和PV操作.

　　信号量：

　　信号量是一种特殊的变量，实际上就是用来控制进程状态的一个代表某一资源的存储单元。表现形式是一个整型S和一个队列.

　　PV操作：

　　P操作和V操作是执行时不被打断的两个操作系统原语。执行P操作P（S）时信号量S的值减1，若结果不为负则P（S）执行完毕，否则执行P操作的进程暂停以等待释放。执行V操作V（S）时，S的值加1，若结果不大于0则释放一个因执行P（S）而等待的进程.

　　P操作：也称为down()/wait()操作，使S=S-1，若S<0，进程暂停执行，放入信号量的等待队列.

　　V操作：也称为up()/signal()操作，使S=S+1，若S<=0，唤醒等待队列中的一个进程.

　　(1)完成互斥控制：

　　为了保护共享资源，不让多个进程同时访问这个共享资源，换句话说，就是阻止多个进程同时进入访问这些资源的代码段，这个代码段称为临界区(也称为管程)，这种一次只允许一个进程访问的资源称为临界资源.为了实现进程互斥地进入自己的临界区，代码可以如下所示：

　　P(信号量S)

　　......

　　临界区(访问临界资源的代码段)

　　......

　　V(信号量S)

　　由于只允许一个进程进入，因此信号量中整型值的初始应设为1.该值表示可以允许多少个进程进入，当该值<0时，其绝对值就是等待使用临界资源的进程数，也就是等待队列中的进程数.而当一个进程从临界区出来时，就会将整型值加1，如果等待队列中还有进程，则调入新的进程进入(唤醒).

　　(2)完成同步操作

　　最简单的同步形式是：进程A在另一个进程B到达L2以前，不该不该前进到超过L1，这样就可以使用以下程序表示：

　　进程A                                                    进程B

　　......                                                         ......

　　L1：P(信号量S)                                      L2：V(信号量S)

　　......                                                        ......

　　因此，要确保进程B执行V操作之前，不让进程A的运行超过L1，因此信号量的初值就应该为0.这样，如果进程A先执行到L1，那么执行P操作后，信号量的整型值就会小于1，也就停止执行.直到进程B执行到L2时，将信号量的整型值加1，并唤醒它以继续执行.

　　备注：中国读者常常不明白这一同步机制为什么叫PV操作，原来这是狄克斯特拉用荷兰文定义的，因为在荷兰文中，通过叫passeren，释放叫vrijgeven，PV操作因此得名。这是在计算机术语中不是用英语表达的极少数的例子之一。