6-7 PV 操作与进程同步

任务

• 理解 PV 操作解决进程同步的方法；
• 研习 PV 操作解决进程同步的简单例子。

1. 问题的提出

1）进程同步：
并发进程为完成共同任务，基于某个条件来协调执行先后关系，而产生的协作制约关系；
一个进程的执行等待来自于其他进程的消息；

2）解决思路

• 定义一个信号量：其数值代表可用消息数；
• 等待消息进程：执行 P，无消息则等待；
• 发出消息进程：执行 V，有等待进程则释放；

2. 生产/消费问题

1 生产者、1 消费者、1 缓冲区；
生产者和消费者共享缓冲区；
缓冲区有空位时，生产者放入产品，否则等待；
缓冲区有产品时，消费者可取出产品，否则等待。

生产/消费问题

3. 程序框架

正确的执行顺序，P-C-P-C-......；
消费者：需等待产品；
生产者：需等待缓冲区空；

生产/消费程序框架

信号量仅仅解决信号传递问题；
数据传送需要共享缓冲区；

4. 解决思路

1）同步关系1：
消费者一开始在等待产品到来，考虑设置一个信号量（等待产品）；一开始无产品，初值为 0；

2）同步关系2：
消费者则在等待缓冲区中有空位，也可设置一个信号量（等待缓冲区）；一开始缓冲区有空位，初值为 1；

3）程序设计
两个程序中的 P/V分别对应，sput和sget，这使得进程只能P-V-P-V-...的持续运行。

生产/消费问题程序