linux中PV操作

在操作系统理论中有一个非常重要的概念叫做P,V原语。

信号量是最早出现的用来解决进程同步与互斥问题的机制，包括一个称为信号量的变量及对它进行的两个原语操作。信号量为一个整数，我们设这个信号量为：sem。很显然，我们规定在sem大于等于零的时候代表可供并发进程使用的资源实体数，sem小于零的时候，表示正在等待使用临界区的进程的个数。根据这个原则，在给信号量附初值的时候，我们显然就要设初值大于零。 

p操作和v操作是不可中断的程序段，称为原语。P,V原语中P是荷兰语的Passeren，相当于英文的pass,V是荷兰语的Verhoog,相当于英文中的incremnet。 

P原语操作的动作是： 

（1） sem减1； 

（2） 若sem减1后仍大于或等于零，则进程继续执行； 

（3）若sem减1后小于零，则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中，然后转进程调度。 

V原语操作的动作是： 

（1） sem加1； 

（2） 若相加结果大于零，则进程继续执行； 

（3）若相加结果小于或等于零，则从该信号的等待队列中唤醒一等待进程，然后再返回原进程继续执行或转进程调度。 

需要提醒大家一点就是P,V操作对于每一个进程来说，都只能进行一次。而且必须成对使用。且在P,V愿语执行期间不允许有中断的发生。

应用是十分广泛的，比如操作系统文化史上非常经典的哲学家就餐问题，生产-消费问题，读者-写者问题，理发师问题等等。


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <errno.h>
#include <sys/ipc.h>
#include <semaphore.h>
#include <fcntl.h>


int buff;
sem_t mutex,full;
int fd;
void inputnumber(void *arg);
void countnumber(void *arg);

int main()
{
    pthread_t id1,id2;
    pthread_t mon_th_id;
    int ret;
    
    ret=sem_init(&mutex,0,1);
    ret+=sem_init(&full,0,0);
    if(ret!=0)
    {
        perror("sem_init");
    }
    
    ret=pthread_create(&id1,NULL,(void *)inputnumber,NULL);
    if(ret!=0)
        perror("pthread cread1");
    ret=pthread_create(&id2,NULL,(void *)countnumber,NULL);
    if(ret!=0)
        perror("pthread cread2");
    
    pthread_join(id1,NULL);
    pthread_join(id2,NULL);
    exit(0);
}

void inputnumber(void *arg)
{
    while(1)
    {
        
        sem_wait(&mutex);//使用sem_wait(3RT)可以阻塞调用线程，直到sem所指示的信号计数大于零为止
        buff=0;
        scanf("%d",&buff);
        if(buff==0||buff>100||buff<0)
        {
             exit(-1);
        }
        printf("the input number is %d\n",buff);
        sem_post(&full);//线程解除阻塞        
    }
}


void countnumber(void *arg)
{
    while(1)
    {
        sem_wait(&full);//阻塞操作使用sem_wait(3RT)可以阻塞调用线程，直到sem所指示的信号计数大于零为止
        printf("the square is:%d\n",buff*buff);
        sem_post(&mutex);
    }
}