软考（2）-操作系统之PV操作

      在操作系统中已经学过PV操作，一直懵懵懂懂的，这次软考又有操作系统的内容，对PV操作有了新的认识。PV操作是操作系统中的一个难点也是重点，只要理解了，也不是什么难题。接下来简单的介绍一下PV操作。

      1）基本概念

      为了解决进程间的同步与互斥问题，我们引入了PV操作。接下来理解一下同步与互斥及相关的概念：

      临界资源：在进程中，一次只能供一个进程使用的资源，如打印机，磁带机等。

      进程间的互斥：同一个资源，多个程序想要使用，但只有一个程序能够占用资源。如千军万马过独木桥。

      进程间的同步：双方共同协作完成一个东西。如只有生产者生产处产品以后，消费者才能消费。

      2）PV操作的具体概念

      PV操作由P操作原语和V操作原语组成，它们都是低级通信原语，在执行期间不可分割，对信号量进行操作，具体定义如下：
     P（S）：①将信号量S的值减1，即S=S-1；
                    ②如果S>=0，则该进程继续执行；否则该进程置为等待状态，排入等待队列。
     V（S）：①将信号量S的值加1，即S=S+1；
                    ②如果S>0，则该进程继续执行；否则释放队列中第一个等待信号量的进程。

      3)生产者与消费者实例

       如图，生产者进程不断地把生产的产品送入市场，消费者不断地从市场取走产品。为了实现两个进程的同步问题，需要设置一个信号量S0且初值为1，表示市场为空，可以将产品送入市场；另设一个信号量S1，且初值为0。

          

     

      首先，对生产者进行操作：P(S0)=S0-1=0>=0，表示生产者可以进行操作，V(S1)=S1+1=1;此时生产者想继续生产时，再次进行操作：P(S0)=S0-1-0-1=-1<0，表示不可以进行生产，只能等待，由于PV操作的原子性，此操作不执行。

       对消费这进行操作，P(S1)=S1-1=0>=0，表示市场有产品供消费者消费，V(S0)=S0+1=1;再进行消费时原理同上。

   

      总的来说，PV操作要注意以下几点：

      1）PV操作具有原子性，P和V是如影随形的，一个出现，另一个必相随。

      2）P操作自己（-1），V操作对方（+1）

      3）首先进行资源占用情况判断，然后再进行PV操作。