Esta lição aborda os princípios fundamentais dos semáforos, uma construção essencial no desenvolvimento de software para o controle de acesso a recursos compartilhados em ambientes de programação concorrente. Introduzidos por Edsger Dijkstra em 1965, os semáforos ajudam a implementar o conceito de exclusão mútua (mutual exclusion) para prevenir condições de corrida, garantindo que múltiplas threads ou processos não acessem simultaneamente um recurso crítico.
Existem dois tipos principais de semáforos:
- Semáforos Binários (ou Mutexes): Têm apenas dois estados, 0 ou 1, funcionando como um sinal de trânsito que permite ou proíbe o acesso a um recurso. São usados para garantir que apenas uma thread acesse o recurso por vez.
- Semáforos de Contagem: Permitem que um número definido de threads acesse um recurso ao mesmo tempo, sendo úteis em situações onde o recurso pode suportar acesso concorrente limitado.
A interface de um semáforo envolve três operações fundamentais:
- Inicialização: Um semáforo é inicializado com um valor específico que determina quantas threads podem acessar o recurso simultaneamente.
- Wait (P): Uma operação que verifica o valor do semáforo. Se o valor é maior que zero, o semáforo é decrementado e a thread prossegue; se o valor é zero, a thread é colocada em espera.
- Signal (V): Incrementa o valor do semáforo e, se existirem threads esperando, permite que uma delas prossiga.
Os semáforos são fundamentais para a sincronização em sistemas operacionais e aplicações que requerem controle fino sobre o acesso concorrente a recursos, contribuindo para a estabilidade e eficiência de sistemas computacionais.
Classificação
Lição.
