セマフォ

セマフォとは、コンピュータで並列処理を行う際に、共有資源の利用を制御する仕組みの一つです。

共有資源とは、複数のプログラムが同時にアクセスすることがあるもので、例えばファイルやメモリなどです。複数のプログラムが同時にアクセスすると、問題が起きる場合があります。例えば、同時にファイルに書き込みを行うと、データが破損する可能性があります。そこで、共有資源の利用を制御する仕組みであるセマフォが使われます。

セマフォは、共有資源のうち現在利用可能な数を表す値で、プログラムが資源を占有するときはセマフォの値から1を減じ、処理が終わって解放する際には1を加えます。このようにして、セマフォは共有資源の排他制御や同期を行います。

排他制御とは、同じ資源に対して同時にアクセスすると問題が起きる場合に、一度にアクセスできるプログラムを1つだけにすることです。同期とは、複数のプログラムが協調して処理を行うために、タイミングや順序を合わせることです。

例えば、3つのプリンターがある場合、複数のプログラムが印刷を依頼すると、4つ目のプログラムからは待機しなければなりません。そこで、セマフォを使って、印刷を行えるプログラムの制約を設けます。