计算机操作系统PV操作例题

pv原语例题
（原创实用版）
目录
1.PV 原语的概念
2.PV 原语的例子
3.PV 原语的例题解析
正文
1.PV 原语的概念
PV 原语（PV 操作）是计算机科学中一种用于实现并发控制的原子操作。

PV 原语全称为 Procedure Call，是进程调用另一种进程所提供的服务。

PV 原语广泛应用于操作系统、数据库和网络系统等领域，以实现多进程或多线程之间的同步与互斥。

2.PV 原语的例子
PV 原语有很多实现方式，下面举一个简单的例子来说明 PV 原语的基本概念。

假设有两个进程 P1 和 P2，它们需要共享一个整数变量 count。

为了保证数据的一致性，当 P1 进程修改 count 的值时，需要确保 P2 进程不能同时修改 count。

可以使用 PV 原语来实现这一需求。

P1 进程：
```
int count = 0;
PV(P2_count); // 调用 P2 进程提供的 PV 操作
count++;
V(P2_count); // 释放 P2 进程的 PV 操作
```
P2 进程：
```
int count = 0;
PV(P1_count); // 调用 P1 进程提供的 PV 操作
count++;
V(P1_count); // 释放 P1 进程的 PV 操作
```
3.PV 原语的例题解析
假设有一个系统，需要实现生产者 - 消费者问题。

生产者进程负责生产产品，消费者进程负责消费产品。

为了避免竞争条件和死锁，可以使用 PV 原语来实现生产者和消费者之间的同步与互斥。

问题1一个司机与售票员的例子在公共汽车上，为保证乘客的安全，司机和售票员应协调工作：停车后才能开门，关车门后才能行车。

用PV操作来实现他们之间的协调。

S1：是否允许司机启动汽车的变量S2：是否允许售票员开门的变量driver()有三个进程R、M、P，它们共享一个缓冲区。

R负责从输入设备读信息，每次读出一个记录并把它存放在缓冲区中：M在缓冲区加工读入的记录；P把加工后的记录打印输出。

输入的记录经加工输出后，缓冲区中又可存放下一个记录。

请用P、V操作为同步机构写出他们并发执行时能正确工作的程序。

答：三个进程共用一个缓冲区，他们必须同步工作，可定义三个信号量：S1：表示是否可把读人的记录放到缓冲区，初始值为1.S2：表示是否可对缓冲区中的记录加工，初始值为0.S3：表示记录是否加工好，可以输出，初始值也为0.三个进程可如下设计：BeginS1，S2，S3：semaphore；S1：＝l；S2：＝S3：＝0；cobeginprocess RbeginL1：读记录；P（S1）；记录存入缓冲区；V（S2）；goto L1；end；process MbeginL2：P（S2）；加工记录；V（S3）；goto L2；end；process PbeginL3：P（S3）；输出加工后的记录；V（S1）；goto L3；end；coend；end.6.现有4个进程R1，R2，W1，W2，它们共享可以存放一个数的缓冲器B.进程R1每次把从键盘上投入的一个数存放到缓冲器B中，供进程W1打印输出；进程R2每次从磁盘上读一个数放到缓冲器B中，供进程W2打印输出。

当一个进程把数据存放到缓冲器后，在该数还没有被打印输出之前不准任何进程再向缓冲器中存数。

在缓冲器中还没有存入一个新的数之前不允许任何进程加快从缓冲区中取出打印是怎样才能使这四个进程在并发执行是协调的工作？答：这四个进程实际上是两个生产者R1，R2和两个消费者W1，W2.各自生成不同的产品中各自的消费对象去消费，他们共享一个的缓冲器。

一、用P、V操作描述前趋关系。

P1、P2、P3、P4、P5、P6为一组合作进程，其前趋图如图2．3所示，试用P、V 操作描述这6个进程的同步。

p23图2．3说明任务启动后P1先执行，当它结束后P2、P3可以开始执行，P2完成后P4、P5可以开始执行，仅当P3、P4、P5都执行完后，P6才能开始执行。

为了确保这一执行顺序，设置5个同步信号量n、摄、f3、f4、g分别表示进程P1、P2、P3、P4、P5是否执行完成，其初值均为0。

这6个进程的同步描述如下：图2．3 描述进程执行先后次序的前趋图int f1=0; /*表示进程P1是否执行完成*／int f2=0; /*表示进程P2是否执行完成*／int f3=0; /*表示进程P3是否执行完成*／int f4=0; /*表示进程P4是否执行完成*／int f5=0; /*表示进程P5是否执行完成*／main(){cobeginP1( );P2( );P3( );P4( );P5( );P6( );coend}P1 ( ){┇v(f1);v(f1)：}P2 ( ){p(f1);┇v(f2);v(f2);)P3 ( ){p(f1);┇v(f3);}P4( ){p(f2);┇v(f4);}P5 ( ){p(f2);┇v(f5);}P6( ){p(f3);p(f4);p(f5);┇}二、生产者-消费者问题p25生产者-消费者问题是最著名的进程同步问题。

它描述了一组生产者向一组消费者提供产品，它们共享一个有界缓冲区，生产者向其中投放产品，消费者从中取得产品。

生产者-消费者问题是许多相互合作进程的一种抽象。

例如，在输入时，输入进程是生产者，计算进程是消费者;在输出时，计算进程是生产者，打印进程是消费者。

因此，该问题具有很大实用价值。

我们把一个长度为n的有界缓冲区(n>0)与一群生产者进程P１、P２、…、Pm和一群消费者进程C１、C２、…、Ck 联系起来，如图2．4所示。

PV操作的例题一、线程是进程的一个组成部分，一个进程可以有多个线程，而且至少有一个可执行线程。

进程的多个线程都在进程的地址空间内活动。

资源是分给进程的，而不是分给线程的，线程需要资源时，系统从进程的资源配额中扣除并分配给它。

处理机调度的基本单位是线程，线程之间竞争处理机，真正在处理机上运行的是线程。

线程在执行过程中，需要同步。

二、在计算机操作系统中，PV操作是进程管理中的难点。

首先应弄清PV操作的含义：PV操作由P操作原语和V操作原语组成（原语是不可中断的过程），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。

PV操作的意义：我们用信号量及PV操作来实现进程的同步和互斥。

PV操作属于进程的低级通信。

什么是信号量信号量（semaphore）的数据结构为一个值和一个指针，指针指向等待该信号量的下一个进程。

信号量的值与相应资源的使用情况有关。

当它的值大于0时，表示当前可用资源的数量；当它的值小于0时，其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。

注意，信号量的值仅能由PV操作来改变。

一般来说，信号量S>=0时，S表示可用资源的数量。

执行一次P操作意味着请求分配一个单位资源，因此S的值减1；当S<0时，表示已经没有可用资源，请求者必须等待别的进程释放该类资源，它才能运行下去。

而执行一个V操作意味着释放一个单位资源，因此S的值加1；若S0，表示有某些进程正在等待该资源，因此要唤醒一个等待状态的进程，使之运行下去。

利用信号量和PV操作实现进程互斥的一般模型是：进程P1 进程P2 …… 进程Pn…… …… ……P（S）；P（S）；P（S）；临界区；临界区；临界区；V（S）；V（S）；V（S）；…… …… …… ……其中信号量S用于互斥，初值为1。

操作系统PV操作习题操作系统PV操作习题-----------------------------------------------------1、引言在操作系统中，PV操作（也称作P操作和V操作）是用于进程同步的一种常见机制。

P操作用于获取或申请资源，V操作用于释放资源。

本文将为您提供一些关于PV操作的习题，以帮助您巩固相关的概念和原理。

2、PV操作基本概念2.1 P操作描述P操作的基本概念和含义，以及在实际应用中的具体场景。

2.2 V操作解释V操作的基本概念和含义，并举例说明其在实际问题中的应用。

3、PV操作习题集3.1 习题一、生产者-消费者问题描述一个典型的生产者-消费者问题，并通过使用P操作和V操作对其进行解决。

3.2 习题二、读者-写者问题解释一个典型的读者-写者问题，并使用PV操作来实现对该问题的解决。

3.3 习题三、哲学家就餐问题描述哲学家就餐问题的场景，并说明如何采用PV操作来解决这一问题。

4、常见PV操作错误4.1 死锁解释什么是死锁以及为什么会发生死锁现象，同时提供一些避免死锁的方法。

4.2 饥饿描述什么是饥饿，以及一些可能导致饥饿的常见原因，并提供解决饥饿问题的一些策略。

5、附录本文档附带以下附件:- 习题的解答和详细说明- 相关的代码示例6、法律名词及注释在本文档中，涉及的法律名词及其注释如下：- PV操作：即P操作和V操作，用于进程同步的一种机制。

- 生产者-消费者问题：一种经典的并发控制问题，涉及到生产者和消费者之间的资源竞争。

- 读者-写者问题：一种并发控制问题，涉及到多个读者和写者对共享资源的访问。

- 哲学家就餐问题：一种经典的并发控制问题，涉及到多个哲学家通过共享的餐具进行就餐。

操作系统PV操作经典例题与答案1. 推广例子中的消息缓冲问题。

消息缓冲区为k个，有1个发送进程，n个接收进程，每个接收进程对发送来的消息都必须取一次若有m个发送进程呢？Send：SB=k; //信号量，标记当前空余缓冲区资源。

i = 0; //标记存放消息的缓冲区位置while (true) {P(SB);往Buffer [i]放消息;V(SM);i = (i+1) % k;};Receive：j = 0; //标记取产品的缓存区位置SM=0；//信号量，标记初始没有消息ReadCount=0；//读进程计数器Mutex =1；//读进程互斥信号量SW=0; //信号量，读进程在此信号量等待while (true) {P(SM);从Buffer[j]取消息;ReadCount++If（ReadCount<n）{< p="">V(SM);P(SW)}else{V(SB);j = (j+1) % k;for(int g=1; g< ReadCount;g++)V(SW);ReadCount=0；}};2.第二类读者写者问题：写者优先条件：1）多个读者可以同时进行读2）写者必须互斥（只允许一个写者写，也不能读者写者同时进行）3）写者优先于读者（一旦有写者，则后续读者必须等待，唤醒时优先考虑写者）rc=0, //正在读者计数器wc, //写计数器rw, //读等计数器R //等待读信号量W //等待写信号量读者：while (true) {P(mutex);if (wc >0){rw++P (R);}rc++;If（rw>0&&wc=0）{V(R)rw--}V(mutex);读P(mutex);rc --;if (rc==0){If（wc>0）V(w)}V(mutex);};写者：while (true) {P(mutex);wc ++;if((wc >1)||(rc>0)){P(W)}V(mutex);写P(mutex);Wc --;if（wc>0）V(W);Else if(rw>0)V(R)rw--V(mutex);};3.理发师睡觉问题理发店里有一位理发师，一把理发椅和N把供等候理发的顾客坐的椅子如果没有顾客,则理发师便在理发椅上睡觉。

pv操作例题
摘要：
1.PV 操作概述
2.PV 操作例题解析
3.PV 操作在实际工程中的应用
正文：
一、PV 操作概述
PV 操作是指在过程控制系统中，通过设定值和反馈信号的比较，计算出偏差，然后根据偏差大小和方向，对控制量进行调整，以达到控制系统目标值的一种控制方法。

PV 操作是过程控制系统中最常见的控制方式，广泛应用于各种工业生产过程中。

二、PV 操作例题解析
假设有一个储罐，需要控制其液位在100m至120m之间。

我们可以通过PV 操作来实现这个目标。

1.设定值：设定液位目标值为110m。

2.反馈信号：液位计测量的实际液位。

3.计算偏差：将实际液位与设定值进行比较，得到偏差。

4.调整控制量：根据偏差的大小和方向，调整进液阀门的开度，使液位上升或下降，直到达到设定值。

三、PV 操作在实际工程中的应用
在实际工程中，PV 操作通常与其他控制策略相结合，如PID 控制、自适
应控制等，以提高控制系统的稳定性和精度。

例如，在锅炉燃烧控制系统中，可以通过PV 操作控制燃料的供给，以维持锅炉的温度在设定值范围内。

同时，根据锅炉的负荷变化，可以通过PID 控制调整PV 操作的参数，以提高控制系统的响应速度和稳定性。

总之，PV 操作作为过程控制系统的基本控制方法，在实际工程中发挥着重要作用。

pv例题详解
PV操作是操作系统中的一种常见概念，P表示进程请求资源，V表示进程
释放资源。

在PV操作中，通常使用信号量（semaphore）来实现进程间的同步和互斥。

以下是一个PV操作的示例，解决的是“过独木桥”问题：
假设有两个方向的行人需要过同一座独木桥，当某一方向的行人过桥时，另一方向的行人必须等待。

当某一方向无人过桥时，另一方向的行人可以过桥。

首先，定义两个信号量s1和s2，分别表示是否允许某一方向的行人过桥。

初始时，s1和s2都为0。

然后，定义两个进程，一个是代表东行方向行人的进程，另一个是代表西行方向行人的进程。

东行方向的进程执行以下操作：
1. P(s1)：如果s1小于0，表示西行方向的行人正在过桥，东行方向的行人需要等待；否则，继续执行下一步。

2. 过桥：表示东行方向的行人正在过桥。

3. V(s2)：释放西行方向的行人的过桥权限，将s2加1。

西行方向的进程执行以下操作：
1. P(s2)：如果s2小于0，表示东行方向的行人正在过桥，西行方向的行人需要等待；否则，继续执行下一步。

2. 过桥：表示西行方向的行人正在过桥。

3. V(s1)：释放东行方向的行人的过桥权限，将s1加1。

通过以上操作，可以保证同一方向的行人连续过桥，当某一方向有人过桥时，另一方向的行人必须等待；当某一方向无人过桥时，另一方向的行人可以过桥。

以上是一个简单的PV操作示例，实际应用中需要根据具体问题进行分析和设计。

pv经典例题详解PV 操作是操作系统中的进程管理原语，用于进程调度和资源分配。

PV 操作包括 P 和 V 两个原语，P 原语用于进程插入，将待调度进程插入到就绪队列中;V 原语用于进程删除，将已调度进程从就绪队列中删除。

以下是 PV 经典例题的详解。

例题 1:假设有一个操作系统，有两个进程 P1 和 P2，它们的优先级分别为 10 和 20。

现在需要对这两个进程进行调度，请问哪个进程应该先运行？解答:PV 操作是用于进程调度和资源分配的原语，其中 P 原语用于进程插入，将待调度进程插入到就绪队列中;V 原语用于进程删除，将已调度进程从就绪队列中删除。

在这个问题中，进程 P1 的优先级比进程 P2 高，因此 P1 应该先运行。

例题 2:假设有两个进程 P1 和 P2，它们的优先级分别为 10 和 20。

现在 P1 已经运行了一段时间后，需要将进程 P2 切换到执行，请问应该使用哪种原语？解答:在这个问题中，P1 已经运行了一段时间，因此它的进程状态可能已经被保存在内存中。

如果想将进程 P2 切换到执行，可以使用 V 原语将 P2 从就绪队列中删除，然后将 P1 的优先级设置为 P2 的优先级，即将 P1 的优先级提高到与 P2 相同。

这样 P2 就会重新进入就绪队列，并执行。

例题 3:假设有一个操作系统，有两个进程 P1 和 P2，它们的优先级分别为 10 和 20。

现在 P1 已经处于就绪队列的前端，并且 P2 正在运行。

现在需要将 P2 暂停一段时间，请问应该使用哪种原语？解答:在这个问题中，P2 正在运行，因此不能使用 P 原语将 P2 插入到就绪队列中。

如果想要暂停 P2 的进程，可以使用 V 原语将 P2 从就绪队列中删除，然后使用 S 原语将 P1 的进程状态保存在内存中，即将 P1 的优先级设置为 P2 的优先级，并将 P2 的进程状态设置为暂停状态。

这样 P2 就会被暂停，直到 P1 再次执行。

例1 在某展示厅设置一个自动计数系统，以计数器count表示在场的人数，count是动态变化的，若有一个人进入展示厅进程pin对计数器count加1，当有一个人退出展示厅时，进程pout实现计数器减1。

由于进、出所以展示厅的人是随机的，用P-V操作实现。

（并发进程之间的互斥问题）解：定义信号量：S——表示是否有进程进入临界区，初值为1.（表示没有进程进入临界区）begincount: Integer;S: semaphore;count:=0;S:=1;cobeginprocess PinR1: Integer;beginP (S);R1:=count;R1:=R1+1;count:=R1;V(S);end;Process PoutR2: Integer;beginP (S);R2:=count;R2:=R2-1;count:=R2;V (S);end;count;end;例2 与生产者和消费过者相似的问题，把“A进程将记录送入缓冲器”看生产者生产了一件物品且把物品存入缓冲器，把“B进程从缓冲器中取出记录并加工”看作是消费者从缓冲器取出物品去消费，缓冲器中只能放一个记录（一件物品），用P-V操作实现。

（并发进程之间的同步问题）解：定义两个信号量为：sp和sg。

sp:表示生产者是否右以把物品存入缓冲器。

由于缓冲器只能存放一个物品，因此sp的初值为1，即sp:=1。

sg：表示缓冲是否存有物品，它的初值应该为0，即sg：=0，表示缓冲器中还没有物品存在。

生产者和消费者两个进程并发执行时，可按以下的方式实现同步：sp:=1;sg:=0;cobeginprocess producer (生产者进程)beginL1:produce a product;P(sp);Buffer:=product;V(sg);goto L1endprocess consumer(消费者进程)beginL2: P(sg);Take a product;V(sp);consume;goto L1end;coend;例3 如果一个生产者和一个消费共享缓冲器容量为可以存放n件物品时，生产者总可继续存入物品；同时当缓冲器的物品不为“0”时，消费者总可从缓冲器中取走物品，用P-V操作实现。

计算机操作系统pv操作1:在测量控制系统中，数据采集任务把所要采集的数据，送入一个单缓冲区，计算任务以该单缓区中取出数据进行计算。

试写出利用信号量机制实现两者共享单缓区的同步进行算法？2：桌上有一个盘子，只允许放一个水果，爸爸可以向盘子里放苹果，也可以放橘子，儿子只允许吃苹果，女儿只允许吃橘子，盘子一次只允许放一个水果，请用pv操作实现，爸爸儿子，女儿三个并发同步问题？【例2】桌上有一空盘，允许存放一只水果。

爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。

规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。

分析在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，盘中一次只能放一个水果。

当盘子为空时，爸爸可将一个水果放入果盘中。

若放入果盘中的是桔子，则允许儿子吃，女儿必须等待；若放入果盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。

本题实际上是生产者-消费者问题的一种变形。

这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。

解：在本题中，应设置三个信号量S、So、Sa，信号量S表示盘子是否为空，其初值为l；信号量So表示盘中是否有桔子，其初值为0；信号量Sa表示盘中是否有苹果，其初值为0。

同步描述如下：int S＝1;int Sa＝0;int So＝0;main(){cobeginfather(); /*父亲进程*/ son(); /*儿子进程*/ daughter(); /*女儿进程*/ coend｝father(){while(1){P(S);将水果放入盘中;if（放入的是桔子）V(So); else V(Sa);}}son(){while(1){P(So);从盘中取出桔子;V(S);吃桔子;｝}daughter(){while(1){P(Sa);从盘中取出苹果;V(S);吃苹果;｝｝semaphore metexempty=n,full=0item buffer[n];int in=0;out=0;producer(){while(1){producer an item nextp;p(employ);/*看有无权利用缓冲池，还有一个有无权用缓冲区*/ p(mutex);放产品v(mutex);v(full);}}消费者consumer()p(full);p(muter);取产品v(mutex);v(emplety);}}先申请资源，审资源信号量后进行互斥操作。

操作系统作业——P、V操作课后作业习题班级：B0801学号：0911080130姓名：石婉璐P、V操作课后作业习题1、如图，试用信号量实现这6个进程的同步：答：进程P1和P2设置共享公用信号量S12，进程P1和P3设置共享公用信号量S13，进程P1和P4设置共享公用信号量S14，进程P2和P5设置共享公用信号量S25，进程P2和P7设置共享公用信号量S27进程P3和P6设置共享公用信号量S36，进程P4和P5设置共享公用信号量S45，进程P5和P6设置共享公用信号量S56，进程P7和P6设置共享公用信号量S76 初值均为0P1{V（S12）；V（S14）；V（S13）；}P2{P（S12）；…V(S27);V(S25);}P3{P(S13);…V(S36);}P4{P(S14);…V(S45);}P5{P(S25);P(S45);…V(S56);}P6{P(S76);P(S56);P(S36);}P7{P(S27);…V(S76);}2、用P.V操作解决下图之同步问题：get进程负责往单缓冲区S中输入数据，copy进程负责将单缓中区S中的数据复制到单缓冲区T，put进程负责从单缓中区T中取出数据用于处理。

答：设置四个信号量S1,S2,T1,T2,其初始值分别为1,0,1,0。

get: beginrepeatP(S1);放入数据；V(S2);Until false; End copy: beginrepeatp(S2);取出数据；V(S1);P(T1);读入数据；P（T2）；Until false；EndPut: beginrepeatp(T2);读入数据；P（T2）；Until false；End3、某车站售票厅，任何时刻最多可容纳20名购票者进入，当售票厅中少于20名购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。

若把一个购票者看作一个进程，请回答下列问题：(1)用P、V操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。

pv操作例题（原创实用版）目录1.pv 操作例题的概念与用途2.pv 操作例题的基本结构3.pv 操作例题的解题方法与技巧4.pv 操作例题的应用实例5.pv 操作例题的意义与影响正文1.pv 操作例题的概念与用途Pv 操作例题是一种针对计算机程序设计中的进程（Process）和线程（Thread）操作的题目类型，主要用于考察程序员对进程和线程管理、同步与互斥等知识的理解和应用能力。

这类题目在各种编程竞赛、面试及日常开发中都有广泛的应用，可以帮助程序员提高代码质量和编程水平。

2.pv 操作例题的基本结构Pv 操作例题通常包含以下几个要素：（1）题目背景：描述一个或多个进程/线程需要完成的任务，以及它们之间的关系。

（2）题目要求：给出需要解决的问题或需要优化的目标。

（3）输入输出：给出输入数据的格式和要求，以及输出结果的格式和要求。

（4）限制条件：对解题方法、编程语言、时间复杂度等方面进行限制。

3.pv 操作例题的解题方法与技巧解 pv 操作例题需要掌握一定的数据结构、算法和编程语言知识。

以下是一些常用的解题方法与技巧：（1）熟悉基本概念：了解进程、线程、同步、互斥等基本概念及其应用场景。

（2）掌握基本算法：熟悉排序、查找、图算法等基本算法，并能够根据题目要求进行适当变形。

（3）运用数据结构：合理选择和使用数据结构，如队列、链表、树、图等，可以简化问题和提高代码效率。

（4）注意编程规范：遵循编程规范，合理设计函数和模块，可以提高代码的可读性和可维护性。

4.pv 操作例题的应用实例以下是一个 pv 操作例题的应用实例：题目：有一个任务需要由 3 个进程完成，每个进程需要完成 1/3 的任务量。

如果一个进程已经完成了任务，那么其他两个进程就需要等待该进程完成任务后才能继续执行。

请问如何设计程序使得 3 个进程能够高效地完成任务？解答：可以通过互斥锁和条件变量来实现进程的同步与互斥。

首先，设置一个全局变量表示任务的总量，初始值为 3。

pv操作例题详细解释摘要：一、前言二、PV 操作的定义和基本概念1.进程和线程2.同步和互斥3.PV 操作的引入三、PV 操作的实现和原理1.信号量机制2.PV 操作的两种形式a.P 操作b.V 操作3.PV 操作的执行过程四、PV 操作在实际应用中的案例1.生产者- 消费者问题2.互斥锁的实现3.条件变量与等待队列五、PV 操作在多线程编程中的重要性六、总结正文：一、前言随着计算机技术的发展，多线程编程已经成为了软件开发中的重要部分。

在多线程编程中，如何实现进程和线程之间的同步和互斥，保证系统的稳定性和正确性，成为了关键问题。

PV 操作，作为操作系统中提供的一种同步和互斥机制，能够有效地解决这些问题。

本文将对PV 操作进行详细解释，以帮助读者更好地理解和应用PV 操作。

二、PV 操作的定义和基本概念1.进程和线程进程是计算机中程序执行的基本单位，它拥有独立的内存空间和系统资源。

线程是进程内部的一个执行流程，多个线程可以共享进程的内存空间和系统资源。

2.同步和互斥同步是指多个线程在执行过程中，需要等待某个条件满足后才能继续执行。

互斥是指在同一时刻，只允许一个线程访问某个共享资源。

3.PV 操作的引入为了实现进程和线程之间的同步和互斥，操作系统引入了PV 操作。

PV 操作通过信号量机制实现，可以控制多个线程对共享资源的访问，从而保证系统的稳定性和正确性。

三、PV 操作的实现和原理1.信号量机制信号量是操作系统中用于表示资源数量和状态的一种数据结构。

信号量有两个操作：P 操作和V 操作。

P 操作用于减小信号量，如果信号量为0，则线程需要等待；V 操作用于增大信号量，如果有线程在等待，则唤醒其中一个线程。

2.PV 操作的两种形式a.P 操作P 操作用于减小信号量，即对信号量执行P 操作后，信号量的值加1。

如果信号量的值为0，表示没有资源可用，线程需要等待。

b.V 操作V 操作用于增大信号量，即对信号量执行V 操作后，信号量的值减1。

有关pv操作类的题目1、假定系统有三个并发进程read, move和print共享缓冲器B1和B2。

进程read负责从输入设备上读信息，每读出一个记录后把它存放到缓冲器B1中。

进程move从缓冲器B1中取出一记录，加工后存入缓冲器B2。

进程print将B2中的记录取出打印输出。

缓冲器B1和B2每次只能存放一个记录。

要求三个进程协调完成任务，使打印出来的与读入的记录的个数，次序完全一样。

请用PV操作，写出它们的并发程序。

解：beginemptyB1 , fullB1, emptyB2, fullB2 : semaphoreB1,B2 : recordemptyB1 := 1,fullB1:=0,emptyB2:=1,fullB2:=0cobegin process readX : record;begin R: 接收来自输入设备上一个记录X:=接收的一个记录；P(emptyB1)；B1:=X;V(fullB1);goto R;end;Process moveY:record;beginM:P(fullB1);Y:=B1;V(emptyB1)加工YP(emptyB2)；B2:=Y;V(fullB2);goto M; end;Process printZ:record;beginP:P(fullB2);Z:=B2;V(emptyB2)打印Zgoto P;end;coend;end;2、用PV操作解决读者写者问题的正确程序如下：begin S, Sr: Semaphore; rc: integer;S:=1; Sr:=1; rc:=0;cobegin PROCESS Reader i ( i=1,2…)begin ( P(S5))P(Sr)rc:=rc+1;if rc=1 then P(S);V(Sr);read file;P(Sr);rc:=rc-1if rc=0 thenV(S);V(Sr);( V(S5) )end ;PROCESS Writer j (j=1,2…)begin P(S);Write file;V(S)end;coend ;end;请回答：（1）信号量Sr的作用；（2）程序中什么语句用于读写互斥，写写互斥；（3）若规定仅允许5个进程同时读怎样修改程序？解：（1）Sr用于读者计数变量rc的互斥信号量；（2）if rc=1 then P（S）中的P（S）用于读写互斥；写者进程中的P （S）用于写写互斥，读写互斥。