PV操作

１信号量

信号量是一种实现进程同步与互斥的工具，分为整形信号量与记录型信号量

１.１整形信号量

定义为一个用于表示资源个数的整形量S

１.２记录型信号量

含有一个整形变量和一个等待队列

typedef struct Semaphore{

int value;

L:等待队列;

}

value表示资源个数，value>0表示可用资源个数，value<0表示请求该资源被阻塞的进程个数，即在该信号量的等待队列L上排队的进程个数

２信号量操作

２.１P操作

申请一个资源

S.value=S.value-1;

if S.value>=0  该类资源没有用完，进程继续执行

if S.value<0  该类资源已经分配完毕，阻塞该进程并将其插入等待队列Ｌ中

２.２Ｖ操作

释放一个资源

S.value=S.value+1;

if S.value>0 进程继续执行

if S.value<=0  从等待队列L中唤醒第一个进程，然后再返回原进程继续执行或转进程调度

TIPs:

Sem大于0那就表示有临界资源可供使用，为什么不唤醒进程？

Sem大于0的确表示有临界资源可供使用，而且这个时候没有进程被阻塞在这个资源上，也就是说没有进程因为得不到这类资源而阻塞，所以没有被阻塞的进程，自然不需要唤醒

Sem小于0应该是说没有临界资源可供使用，为什么还要唤醒进程？

V原语操作的本质在于：一个进程使用完临界资源后，释放临界资源，使Sem加1，以通知其它的进程，这个时候如果Sem<0，表明有进程阻塞在该类资源上，因此要从阻塞队列里唤醒一个进程来“转手”该类资源。比如，有两个某类资源，四个进程A、B、C、D要用该类资源，最开始Sem=2，当A进入，Sem=1，当B进入Sem=0，表明该类资源刚好用完， 当C进入时Sem=-1，表明有一个进程被阻塞了，D进入，Sem=-2。当A用完该类资源时，进行V操作，Sem=-1，释放该类资源，而这时Sem<0，表明有进程阻塞在该类资源上，于是唤醒一个

如果是互斥信号量的话，应该设置信号量Sem=1，但是当有5个进程都访问的话，最后在该信号量的链表里会有4个在等待，也是说S=-4，那么第一个进程执行了V操作使S加1，释放了资源，下一个应该能够执行，但唤醒的这个进程在执行P操作时因S〈0，也还是执行不了，这是怎么回事呢？

当一个进程阻塞了的时候，它已经执行过了P操作，并卡在临界区那个地方。当唤醒它时就立即进入它自己的临界区，并不需要执行P操作了，当执行完了临界区的程序后，就执行V操作。

每个程序中用户实现互斥的P、V操作必须成对出现，先做P操作，进临界区，后做V操作，出临界区。若有多个分支，要认真检查其成对性。信号量的初值与相应资源的数量有关。