操作系统——信号量机制（PV操作）

PV操作

学习PV时，不要一头钻到代码里，要注意理解信号量背后的含义， 一个信号量对应一种资源 ，信号量其实就是一个变量(可以是一个整数,也可以是更复杂的记录型变量),可以用一个信号量来 表示系统中某种资源的数量。

P就是wait操作，等待资源，V就是++操作，释放资源

1. 用户进程可以通过使用 操作系统 提供的一对 原语 来对信号量进行操作,从而很方便的实现了进程互斥、进程同步。
2. 原语就是一种特殊的程序段,其执行 只能一气呵成,不可被中断。
3. 一对原语: wait(S)原语和signal(S)原语,可以把原语理解为我们自己写的函数,函数名分别为wait和 signal,括号里的信号量S其实就是函数调用时传入的一个参数
4. wait、 signal原语常简称为P、Ⅴ操作，因此,做题的时候常把Wait(S)、signal(S)两个操作分别写为 P(S)、V(S)。

• 信号量的值=这种资源的剩余数量（信号量的值如果小于0，说明此时有进程在等待这种资源）
• P(S)——申请一个资源S， 如果资源不够就阻塞等待
• V(S)——释放一个资源S，如果有进程在等待该资源， 则唤醒一个进程

1.实现互斥

2.实现同步

3.总结

4.例题

1.

解析

首先我们要明白S1、S2、S3的含义，S1就是盘子里的资源情况，起始一个水果，为1；S2为儿子所拥有资源情况（橘子），初始他没有拿到水果，故初始时S2=0；S3为女儿的拥有资源情况（苹果）。

①由于题目S1为1，所以这一空先请求资源，让孩子们吃水果，所以P(S1);

②、③橘子让儿子吃，也就是给儿子一个资源，所以V(S2)，否则给女儿V(S3);

④儿子进程中，要申请拿橘子，也就是P(S2);

⑤吃完橘子后，需要释放所占用盘子里的资源，也就是V(S1);

⑥⑦同④⑤

2.

解析

3.

解析

首先我们要明白S1，S2的意义，可以看到初始值S1=2，说明S1代表发货员这个资源，起初有两个发货员，S2初始值为1，说明其可作为审核员这个资源。

a：顾客想要进仓库，要申请发货员这个资源，也就是P(S1)；（如果S1>0说明有发货员，可以进去，否则说明没有空闲的发货员，需要等待）。

b：进程i这个人提完货，需要释放自己所占用的资源（发货员），所以V(S1)；

c：提完货需要检验，申请审核员这个资源，就是P(S2);

d:检验完后，释放自己占有的资源（审核员），也就是V(S2);

4.

解析

同样的我们要去理解每个信号量的含义，seats:表示座位这个资源，mutex表示取号机这个资源，customer表示等待被叫的顾客这个资源；由题目的初始值分别为10、1、0更加能确认我们信号量的含义。

（1）：在顾客进程，首先我们要申请座位这个资源：P(seats);

（2）：由（2）的下面的“从取号机取号”可得（2）为取号的操作，所以我们要申请取号机这个资源：P(mutex);

（3）：我们取外号，需要释放所占用的取号机这个资源，所以V(mutex);

（4）：我们需要等待叫号，给营业员发送请求，也就是给他加个顾客服务，V(customer)；

（5）：营业员进程中，在（5）的下面是叫号，说明营业员去申请顾客这个资源，所以P(customer);

5.

解析

6.

解析