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