Sémaphore (informatique)

Un sémaphore est une variable (ou un type de donnée abstrait) partagée par différents « acteurs », qui garantit que ceux-ci ne peuvent y accéder que de façon séquentielle à travers des opérations atomiques, et constitue la méthode utilisée couramment pour restreindre l'accès à des ressources partagées (par exemple un espace de stockage) et synchroniser les processus dans un environnement de programmation concurrente. Le sémaphore a été inventé par Edsger Dijkstra et utilisé pour la première fois dans le système d'exploitation THE Operating system. Les sémaphores fournissent la solution la plus courante pour le fameux problème du « dîner des philosophes », bien qu'ils ne permettent pas d'éviter tous les interblocages (ou deadlocks). Pour pouvoir exister sous forme logicielle, ils nécessitent une implémentation matérielle (au niveau du microprocesseur), permettant de tester et modifier la variable protégée au cours d'un cycle insécable. En effet, dans un contexte de multiprogrammation, on ne peut prendre le risque de voir la variable modifiée par un autre processus juste après que le processus courant vient de la tester et avant qu'il ne la modifie. Les trois opérations prises en charge sont Init, P et V. P et V du néerlandais Proberen et Verhogen signifient « sonder » et « incrémenter, augmenter ». La valeur initiale d'un sémaphore est le nombre d'unités de ressource (exemple : mémoires, imprimantes...) ; elle est décrémentée à chaque fois qu'un processus exécute l'opération P. Si elle est positive, elle représente donc le nombre de ressources libres, sinon si elle est négative sa valeur absolue correspond au nombre de processus en attente. L'opération P met en attente le processus courant jusqu'à ce qu'une ressource soit disponible, ressource qui sera immédiatement allouée au processus courant. V est l'opération inverse; elle rend simplement une ressource disponible à nouveau après que le processus a terminé de l'utiliser. Init est seulement utilisé pour initialiser le sémaphore. Cette opération ne doit être utilisée qu'une seule et unique fois.