操作系统-PV操作

格式：ppt
大小：3.58 MB
文档页数：21

操作系统互斥变量pv操作

semaphore s_empty=n , s_item=0;/*消息信号量*/

semaphore s＝1;/*互斥信号量*/

int w=0,r=0;

item buf[n];

void pi()/* i=1,2,…,m*/ (生产者进程)

{ L1: 生产一个产品x；

wait(s_empty);

wait(s);

buf[w]=x;

w=(w+1) % n ;

signal(s_item) ;

signal(s);

goto L1 ; }

void pj() /* j=1,2,…,k*/ (消费者进程)

{ L2 : wait(s_item);

wait(s) ;

d=buf[r];

r=(r+1) % n ;

signal(s_empty) ;

signal(s);

消费产品d ;

goto L2 ; }

操作系统关于PV操作

1.读写操作

1、、设有一台计算机，有两条I/O通道，分别接一台卡片输入机和一台打印机。卡片机把一叠卡片逐一输入到缓冲区B1中，加工处理后在搬到缓冲区B2中，并在打印机上印出，问：

①系统要设几个进程来完成这个任务？各自的工作是什么？

②这些进程间有什么样的相互制约关系？

③用P、V操作写出这些进程的同步算法。

①系统可设三个进程来完成这个任务：R进程负责从卡片输入机上读入卡片信息，输入到缓冲区B1中；C进程负责从缓冲区B1中取出信息，进行加工处理，之后将结果送到缓冲区B2中；P进程负责从缓冲区B2中取出信息，并在打印机上印出。

②R进程受C进程影响，B1放满信息后R进程要等待——等C进程将其中信息全部取走，才能继续读入信息；C进程受R进程和P进程的约束：B1中信息放满后C进程才可从中取出它们，且B2被取空后C进程才可将加工结果送入其中；P进程受C进程的约束：B2中信息放满后P进程才可从中取出它们,进行打印。

③信号量含义及初值：

B1full—— 缓冲区B1满，初值为0；

B1empty——缓冲区B1空，初值为0；

B2full—— 缓冲区B2满，初值为0；

B2empty——缓冲区B2空，初值为0；

R进程 C进程 P进程

输入信息写入缓冲区B1 P(B1full) P(B2full)

V(B1full) 从B1中取出信息从B2中取出信息进行打印

P(B1empty) 加工信息 V(B2empty)

操作系统实验——PV操作实现生产者消费者模型

操作系统实验——PV操作实现⽣产者消费者模型

操作系统PV操作之——⽣产者消费者模型

参考资料：

在操作系统的多进程、多线程操作中经常会有因为同步、互斥等等问题引发出的⼀系列问题，我们的前辈为了解决这些问题，发明出了“信

号量（Semaphore）”这么⼀个令⼈称奇的变量，就⽬前来看，很巧妙的解决了这些问题。信号量是个整形变量

信号量S只允许两个标准操作wait()和signal()，或者他的发明者称呼的P操作和V操作

wait()和signal()是原⼦操作，不可分割的原语

对PV操作的定义

对PV操作的定义不是单⼀的，这⾥举个⽐较简单的例⼦

/*P操作*/

wait(S){

value--;

if(value < 0){

/*value的⼤⼩表⽰了允许同时进⼊临界区进⾏操作的

进程数量*/

/*add this process to waiting queue*/

block();

}

/*V操作*/

signal(S){

value++;

if(value <= 0){

/*因为P操作是当value<0时休眠⼀个线程，说明如果有休眠

的线程，则value⼀定⼩于0，所以此时当value+1后，如果

还有休眠的线程，value必定⼩于或等于0 */

/*remove a process P from the waiting queue*/

wakeup(P);

}

信号量的应⽤

1. 临界区（互斥）问题，信号量初值需要置为1，表⽰只能有⼀个进程进⼊临界区，从⽽保护临界区内的数据同时只能被⼀个进程访问，

避免出现多个进程同时操作同⼀个数据。

Semaphore S; //初始值为1

do{

wait(S);

Critical Section; //临界区

signal(S);

remainder section //剩余部分

}while(1);

2. 两个进程的同步问题。假如有两个进程 Pi和Pj，Pi有个A语句（输⼊x的值），Pj有个B语句（输出x+1的值），希望在B语句执⾏之前