操作系统中四步法实现PV操作

操作系统--PV操作操作系统PV 操作在操作系统中，PV 操作是一种非常重要的同步机制，用于解决进程之间的互斥和同步问题。

这一概念对于理解操作系统的工作原理以及优化多进程的协同工作至关重要。

让我们先来了解一下什么是进程。

进程可以简单理解为正在运行的程序的实例。

在一个操作系统中，通常会有多个进程同时运行，它们可能需要共享资源或者按照特定的顺序执行某些操作。

这时候，就需要一种有效的机制来协调它们，确保系统的正常运行，而 PV 操作就是这样一种机制。

P 操作和 V 操作是两个原语操作。

P 操作又称为 wait 操作，V 操作又称为 signal 操作。

先来说说 P 操作。

当一个进程执行 P 操作时，如果对应的资源可用（也就是信号量的值大于 0），那么它会顺利地获取资源，并将信号量的值减 1。

但如果信号量的值为 0，那么这个进程就会被阻塞，进入等待队列，直到其他进程释放资源，将信号量的值增加，它才有机会再次被唤醒并获取资源。

举个例子，假设有一个打印机资源，多个进程都可能需要使用它。

每个进程在使用打印机之前，都要执行 P 操作。

如果此时打印机空闲（信号量大于 0），进程就能顺利使用；如果打印机正在被其他进程使用（信号量为 0），那么当前进程就会被阻塞等待。

再来看 V 操作。

当一个进程执行 V 操作时，它会将信号量的值增加 1。

如果此时有进程正在等待这个资源（也就是在等待队列中），那么系统会从等待队列中唤醒一个进程，让它获取资源并继续执行。

还是以打印机为例，当一个进程使用完打印机后，它会执行 V 操作，释放打印机资源，使得信号量的值增加 1。

如果有其他进程正在等待打印机，那么其中一个等待进程就会被唤醒并获得使用打印机的机会。

PV 操作的应用场景非常广泛。

比如在生产者消费者问题中，生产者进程负责生产产品并放入缓冲区，消费者进程从缓冲区中取出产品进行消费。

为了保证缓冲区的正确使用，避免出现缓冲区满了生产者还在生产或者缓冲区空了消费者还在消费的情况，就需要使用 PV 操作来实现生产者和消费者之间的同步和互斥。

操作系统信号量与PV操作操作系统中的信号量是一种并发控制机制，用于对进程间共享的资源进行同步和互斥操作。

PV操作（也称为P操作和V操作）是信号量的两个基本操作，用于实现对信号量的减操作和增操作。

下面将详细介绍信号量和PV操作的概念、原理和应用。

一、信号量的概念：信号量是一种用于进程间通信和同步的工具，通过对信号量的操作来实现对共享资源的控制。

信号量的初值为非负整数，可以看作是一个计数器。

信号量的值表示可用资源的数量，当值大于0时表示有可用资源，当值为0时表示没有可用资源，当值小于0时表示有进程等待资源。

二、PV操作的原理：PV操作是对信号量进行加减操作，具体含义如下：1. P操作（wait操作）：当进程需要使用一个资源时，首先执行P 操作。

P操作将信号量的值减1，如果值小于0，则进程被阻塞，等待资源的释放。

2. V操作（signal操作）：当进程使用完一个资源后，需要释放资源，此时执行V操作。

V操作将信号量的值加1，如果值小于等于0，则唤醒等待资源的进程。

三、应用场景：信号量和PV操作在许多操作系统中被广泛应用，常见的应用场景如下：1.进程同步：信号量用于控制多个进程的执行顺序和互斥访问共享资源，确保进程间的顺序执行和资源的正确访问。

例如多个进程需要按照一定的顺序执行，可以使用信号量控制进程的执行顺序；多个进程需要互斥地访问一些共享资源，可以使用信号量进行同步。

2.互斥锁：信号量可以用于实现互斥锁，防止多个进程同时访问临界区。

通过将信号量初值设为1，并在进程需要访问临界区时执行P操作，实现对临界区的互斥访问。

3.生产者-消费者问题：信号量可以用于解决生产者-消费者问题，其中生产者和消费者共享一个有限大小的缓冲区。

通过定义两个信号量，一个表示空缓冲区的数量，一个表示满缓冲区的数量，可以实现生产者和消费者的同步和互斥访问。

4.读者-写者问题：信号量可以用于解决读者-写者问题，其中多个读者可以同时读取共享资源，但只有一个写者能够写入共享资源。

计算机操作系统pv操作1、引言1.1 定义PV操作，全称为P操作（原语操作）和V操作（原语操作），是计算机操作系统中用于实现进程间同步和互斥的重要机制之一。

P 操作用于请求访问临界资源，V操作用于释放临界资源。

1.2 目的本文档旨在提供关于计算机操作系统中PV操作的详细说明，进一步理解PV操作的概念、原理和使用方法，以及相关注意事项和最佳实践。

2、PV操作概述2.1 P操作P操作（Proberen操作）用于请求访问临界资源。

如果临界资源当前已被占用，则进程将被阻塞等待，直到获得资源访问权限。

2.2 V操作V操作（Verhogen操作）用于释放临界资源。

当进程完成对临界资源的访问后，应该及时释放资源，以便其他进程能够获得访问权限。

3、PV操作实现方式3.1 二进制信号量使用二进制信号量实现PV操作是最常见的方式之一。

二进制信号量只能取0或1两种值，用于表示资源的占用状态。

3.2 计数信号量计数信号量可以取多个非负整数值，用于表示资源的可用数量。

进程在请求资源时，如果信号量的值大于0，则减1并继续执行；若信号量值为0，则进程被阻塞等待。

3.3 互斥锁互斥锁是一种特殊的PV操作实现方式，用于实现进程对临界资源的互斥访问。

进程在访问临界资源前，需先获得互斥锁的所有权；在访问完成后，应释放互斥锁。

4、PV操作的应用场景4.1 进程同步PV操作常用于实现进程之间的同步，确保共享资源的安全访问。

通过P操作和V操作的配对使用，可以实现进程的有序执行。

4.2 进程互斥PV操作也可用于实现进程之间的互斥访问，即确保同一时间只有一个进程可以访问共享资源。

使用互斥锁实现的PV操作能够有效避免资源竞争问题。

5、PV操作的注意事项5.1 死锁使用PV操作时，必须避免出现死锁的情况。

死锁是指系统中的多个进程互相等待对方所占有的资源，导致所有进程无法继续执行的情况。

5.2 优先级关系在使用PV操作时，进程的优先级关系可能会对同步和互斥的实现产生影响。

操作系统设计实验报告—— PV操作学院：计算机科学技术与通信工程学院班级：计算机0501班姓名：***学号：**********指导老师：***2008年 1月18 日一、操作系统课程设计题目LINUX系统管理实践与进程控制、进程通信实现进程通信题目：桌上有一只盘子，每次只能放入3只水果。

爸爸专放苹果，妈妈专放橘子，一个儿子专等吃盘子中的橘子，一个女儿专等吃盘子中的苹果。

用P，V操作实现爸爸、妈妈、儿子、女儿进程的同步控制，橘子用orange表示，苹果用apple表示，空用empty 表示。

二、开发环境LINUX环境三、分析设计（一）实验原理1.原理：parents（包括father和mother）--> |+++|（缓冲区：存放3个水果）-->daughter和son。

Parents和daughter、son通过共享缓冲区进行通信，信号量用于对缓冲区互斥访问、对parents和daughter、son进行同步。

2.共有五个程序：control , father , mother,son,daughter.其中control是主控程序.control:实现对缓冲区的初始化,要最先执行，且只需要执行一次。

father:把一个苹果放入缓冲区：从屏幕输入一个字符串（32字节以内）。

Mother:把一个橘子放入缓冲区：从屏幕输入一个字符串（32字节以内）。

Son:从缓冲区取出一个橘子：从屏幕上输出一个字符串。

Daughter:从缓冲区取出一个苹果：从屏幕上输出一个字符串。

3.注意：信号量、共享缓冲区都是系统资源，其总个数是有上限的。

每个资源的id在系统中唯一，并且系统不会主动释放它们，所以要小心使用，及时释放。

本程序中：control在执行一次后（成功执行），信号量、共享缓冲区就会分配。

如果再执行它，control会提示资源已经分配，是否要释放它们？如果键入y(Y),则资源释放，此后执行father,mother,son,daughter都会报错。

PV原语的主要操作步骤引言PV原语（也被称为信号量或计数信号量）是一种用于并发编程的同步原语。

它可以解决多个进程或线程之间的互斥访问和同步问题。

PV原语包括两个主要操作：P 操作和V操作。

P操作会尝试获取资源，如果资源不可用，则会阻塞当前进程或线程；而V操作会释放资源，允许其他进程或线程继续执行。

本文将详细介绍PV原语的主要操作步骤，并提供示例代码来说明其使用方法。

P操作P操作是PV原语的一种基本操作，用于获取资源。

它通常用于临界区保护、互斥访问和同步等场景。

下面是P操作的主要步骤：1.检查资源是否可用：在执行P操作之前，需要检查所需资源是否可用。

如果资源不可用，则当前进程或线程将被阻塞，直到资源可用为止。

2.获取资源：一旦资源可用，当前进程或线程将获得对该资源的独占访问权，并将其标记为已占用状态。

3.更新资源状态：在获取到资源后，可能需要对其进行一些处理或修改。

这取决于具体应用场景。

4.释放资源：在完成对资源的处理后，需要将其释放，以便其他进程或线程可以获取并使用该资源。

5.唤醒等待的进程或线程：在释放资源之后，如果有其他进程或线程正在等待该资源，需要唤醒它们，以便它们可以竞争获取资源。

下面是一个使用P操作的示例代码（伪代码）：P(semaphore) {if (semaphore.count <= 0) {// 资源不可用，阻塞当前进程或线程block();}semaphore.count--;// 对资源进行处理或修改// ...}// 使用P操作获取资源P(resource);// 访问和操作资源// ...// 释放资源V(resource);V操作V操作是PV原语的另一种基本操作，用于释放资源。

它与P操作相对应，用于允许其他进程或线程继续执行。

下面是V操作的主要步骤：1.释放资源：在执行V操作之前，需要确定要释放的资源。

这通常是由之前执行过P操作而获得的已占用资源。

2.更新资源状态：在释放资源之前，可能需要对其进行一些处理或修改。

操作系统⽣产者-消费者问题（PV操作）（Java实现）⼀、问题描述⼀组⽣产者进程和⼀组消费者进程共享⼀个初始为空、⼤⼩n的缓冲区，只有缓冲区没满时，⽣产者才能把资源放⼊缓冲区，否则必须等待；只有缓冲区不为空时，消费者才能从中取出资源，否则必须等待。

由于缓冲区是临界资源，它只允许⼀个⽣产者放⼊资源，或⼀个消费者从中取出资源。

⼆、问题分析（1）、关系分析。

⽣产者和消费者对缓冲区互斥访问是互斥关系，同时⽣产者和消费者⼜是⼀个相互协作的关系，只有⽣产者⽣产之后，消费者只能才能消费，它们还是同步关系。

（2）、整理思路。

只有⽣产⽣产者和消费者进程，正好是这两个进程存在着互斥关系和同步关系，即需要解决的是互斥和同步 PV 操作的位置。

（3）、信号量设置。

信号量 mutex 作为互斥信号量，⽤于控制互斥访问缓冲池，互斥信号量初值为1；信号量 full ⽤于记录当前缓冲池中的“满”缓冲池，初值为0；信号量 empty ⽤于记录当前缓冲池中“空“缓冲区数，初值为n。

三、代码实现import java.util.Scanner;public class ProCon {public static void main(String[] args){int producer,consumer;Scanner sc=new Scanner(System.in);System.out.print("请输⼊⽣产者数⽬：");producer=sc.nextInt();//输⼊⽣产者数量System.out.print("请输⼊消费者数⽬：");consumer=sc.nextInt();//输⼊消费者数量for(int i=0;i<producer;i++){new Thread(new Producer(),"⽣产者"+ Integer.toString(i)+"号").start();//创建⽣产者线程并开启}for(int j=0;j<consumer;j++){new Thread(new Consumer(),"消费者"+ Integer.toString(j)+"号").start();//创建消费者线程并开启}}}class Global{public static Semaphore empty=new Semaphore(3);//空闲缓冲区初始化为三public static Semaphore full=new Semaphore(0);//满缓冲区初始化为空public static Semaphore mutex=new Semaphore(1);//临界区互斥信号量public static int count=0;//count⽤于缓冲区中的进程进⾏计数//定时等待public static void timingwait(){try{Thread.sleep(2000);//Thread.Sleep()⽅法⽤于将当前线程休眠⼀定时间时间单位是ms,1s=1000ms}catch(InterruptedException e)//当使⽤ng.Thread类的sleep⽅法时，可能会导致线程阻塞，需要抛出InterruptedException(中断异常)异常{e.printStackTrace();}}}//⽣产者class Producer implements Runnable//Runnable接⼝创建新线程{@Overridepublic void run()//Runnable 接⼝可以被任何想要被⼀个线程运⾏的接⼝继承实现；继承 Runnable 接⼝的类必须有⼀个 run() ⽅法{Global.timingwait();Global.timingwait();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ⽣产出⼀个商品...");//Thread.currentThread().getName()获得当前执⾏的线程Global.empty.P();//获取空缓冲区单元Global.mutex.P();//进⼊临界区Global.timingwait();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 将产品放⼊缓冲区--缓冲区剩余 "+(++Global.count)+" 个产品");Global.mutex.V();//离开临界区，释放信号量Global.full.V();//满缓冲区数加⼀}}//消费者class Consumer implements Runnable{@Overridepublic void run(){Global.timingwait();Global.full.P();//获取满缓冲区单元Global.mutex.P();//进⼊临界区Global.timingwait();System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 从缓冲区取出⼀个产品--缓冲区剩余 "+(--Global.count)+" 个产品");Global.mutex.V();//离开临界区，释放互斥信号量Global.empty.V();//空缓冲区加⼀System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 消费⼀个商品...");}}//信号量class Semaphore{public int value;public Semaphore(int value){super();this.value=value;}//P操作public synchronized final void P()//使⽤synchronized修饰的⽅法,叫做同步⽅法,保证A线程执⾏该⽅法的时,其他线程只能在⽅法外等着.{//被final修饰的⽅法是⼀个最终⽅法，不能被重写,重写会报错value--;if(value<0){try{this.wait();//当缓冲区已满/空时，⽣产者或消费者线程停⽌⾃⼰的执⾏，释放锁，使⾃⼰处于等待状态，让其它线程执⾏}catch(InterruptedException e)//当使⽤ng.Thread类的 wait⽅法时，可能会导致线程阻塞，需要抛出InterruptedException(中断异常)异常{e.printStackTrace();}}}//V操作public synchronized final void V(){value++;if(value<=0){this.notify();//当⽣产者或消费者向缓冲区放⼊或取出⼀个产品时，向其他等待的线程发出通知，同时释放锁，使⾃⼰处于等待状态，让其它线程执⾏。

引言概述计算机操作系统中的PV操作是进程同步和互斥的重要手段，用于解决多个进程共享资源时可能引发的竞争条件和死锁问题。

PV操作是通过对进程间的信号量进行操作来实现的。

本文将详细介绍PV 操作的定义、原理和应用场景，并通过分析五个大点来深入探讨PV 操作的实现和特性。

正文内容一、PV操作的定义和原理1.PV操作简介：PV操作是一种用于进程间同步和互斥的机制，主要包括两个操作——P操作（等待）和V操作（发出信号）。

2.P操作原理：进程执行P操作时，会判断信号量的值是否大于0，若大于0则将其减一；若等于0则进程被阻塞，等待信号量的值大于0。

3.V操作原理：进程执行V操作时，会将信号量的值加一；如果有阻塞的进程，会唤醒其中一个进程。

4.PV操作的互斥性：PV操作可以实现进程对共享资源的互斥保护，即只允许一个进程访问资源。

5.PV操作的同步性：PV操作可以实现进程之间的同步，即某个进程需要等待其他进程执行完相应操作后再进行操作。

二、PV操作的应用场景1.生产者消费者问题：通过使用信号量来解决生产者和消费者之间的同步和互斥问题，确保生产者和消费者能够正确地访问共享缓冲区。

2.读者写者问题：通过使用信号量来解决多个读者和一个写者之间的同步和互斥问题，确保读者和写者能够正确地访问共享资源。

3.互斥访问共享资源：通过使用信号量来保证多个进程对共享资源的互斥访问，防止竞争条件的发生。

4.进程间的消息传递：通过使用信号量来实现进程间的同步和消息传递，确保消息的正确发送和接收。

5.进程的顺序执行：通过使用信号量来控制进程的执行顺序，确保某些进程按照特定的顺序执行。

三、PV操作的实现方式1.信号量的定义和初始化：在操作系统中，信号量是由一个整数值和一个相关的进程等待队列组成。

需要在创建信号量时对其进行初始化。

2.P操作的实现：P操作需要对信号量的值进行判断，若大于0则执行减一操作；若等于0则将进程加入等待队列，进入阻塞状态。

PV原语操作详解PV原语通过操作信号量来处理进程间的同步与互斥的问题。

其核心就是一段不可分割不可中断的程序。

信号量的概念1965年由著名的荷兰计算机科学家Dijkstra提出，其基本思路是用一种新的变量类型(semaphore)来记录当前可用资源的数量。

semaphore有两种实现方式：1) semaphore的取值必须大于或等于0。

0表示当前已没有空闲资源，而正数表示当前空闲资源的数量；2) semaphore的取值可正可负，负数的绝对值表示正在等待进入临界区的进程个数。

信号量是由操作系统来维护的，用户进程只能通过初始化和两个标准原语(P、V原语)来访问。

初始化可指定一个非负整数，即空闲资源总数。

P原语：P是荷兰语Proberen(测试)的首字母。

为阻塞原语，负责把当前进程由运行状态转换为阻塞状态，直到另外一个进程唤醒它。

操作为：申请一个空闲资源(把信号量减1)，若成功，则退出；若失败，则该进程被阻塞；V原语：V是荷兰语Verhogen(增加)的首字母。

为唤醒原语，负责把一个被阻塞的进程唤醒，它有一个参数表，存放着等待被唤醒的进程信息。

操作为：释放一个被占用的资源(把信号量加1)，如果发现有被阻塞的进程，则选择一个唤醒之。

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。

PV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。

在PV原语执行期间不允许有中断的发生。

---------------------------------------------具体PV原语对信号量的操作可以分为三种情况：1) 把信号量视为一个加锁标志位，实现对一个共享变量的互斥访问。

理解操作系统中进程之间通信的P操作和v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。

在我们研究进程间的互斥的时候经常会引⼊这个概念，将P,V操作⽅法与加锁的⽅法相⽐较，来解决进程间的互斥问题。

实际上，他的应⽤范围很⼴，他不但可以解决进程管理当中的互斥问题，⽽且我们还可以利⽤此⽅法解决进程同步与进程通信的问题。

[⼀]P,V原语理论阐述P,V原语的理论不得不提到的⼀个⼈便是赫赫有名的荷兰科学家E.W.Dijkstra。

如果你对这位科学家没有什么印象的话，提起解决图论中最短路径问题的Dijkstra算法应当是我们再熟悉不过的了。

P,V原语的概念以及P,V操作当中需要使⽤到的信号量的概念都是由他在1965年提出的。

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。

linux pv 用法-回复pv（Pipe Viewer）是一个用于监控管道进度的实用程序，在Linux操作系统中，它提供了一种有效的方法来跟踪数据流的进度，并显示一些有用的信息，例如已传输的字节数、速度和估计的剩余时间。

本文将逐步介绍pv的用法，并讨论其在不同场景下的应用。

第一步：安装pv在大多数Linux发行版中，pv都可以从官方软件仓库中轻松安装。

只需打开终端，并使用合适的命令，例如在Debian或Ubuntu上，可以使用以下命令安装pv：sudo apt-get install pv根据系统和网络连接的速度，安装可能需要几秒钟或几分钟。

第二步：基本用法示例一旦安装了pv，我们就可以开始使用它。

以下是一些基本用法示例：1. 监测管道进度：假设我们有一个正在进行的文件复制操作，我们可以使用以下命令监视进度：pv source_file > destination_file此命令将通过管道将source_file的内容传输到destination_file，并在终端上显示进度。

2. 显示实时速度：参数-r（rate-limit）可以用于限制数据传输速度，以避免满载网络或磁盘。

例如，我们可以使用以下命令来每秒传输100KB的数据：pv -r 100k source_file > destination_file3. 显示估计时间：参数-e（estimate-time）可用于显示传输完成所需的剩余时间。

例如，我们可以使用以下命令来显示剩余时间：pv -e source_file > destination_file第三步：高级用法示例除了基本用法之外，pv还提供了一些高级功能，使其在更复杂的场景下更加强大和灵活。

1. 显示进度百分比：参数-f（force）可用于显示进度百分比。

例如，我们可以使用以下命令来显示百分比：pv -f source_file > destination_file2. 通过管道压缩数据：在某些情况下，我们可能希望在传输数据之前将其压缩，以节省带宽和磁盘空间。

操作系统中四步法实现PV操作
南楠
【期刊名称】《内江科技》
【年(卷),期】2007(028)009
【摘要】操作系统是计算机的基础核心课程,任何计算机专业的相关考试都会涉及,其中进程的同步与互斥问题是操作系统中的重要内容.如何正确使用PV操作实现进程的同步与互斥是防止死锁的重要手段,怎样判断进程是同步还是互斥问题,或者是同步与互斥混合问题,以及如何正确使用PV操作防止进程死锁,本文通过举例来给出一种通用模式.
【总页数】2页(P105,109)
【作者】南楠
【作者单位】三门峡职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.PV操作解决进程同步问题的难点研究与实现 [J], 鲁力;韩洁;徐琴
2.PV操作实现进程同步互斥问题的方法 [J], 王丽
3.PV操作实现进程同步互斥问题的方法 [J], 王丽
4.PV操作实现进程同步互斥的研究 [J], 马瑾利
5.PV操作实现进程同步互斥的研究 [J], 马瑾利
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操作系统中，为了避免进程的死锁，给出了一种有效的控制算法－－－－ＰＶ操作。

ＰＶ操作是一种在利用ＰＶ操作实现进程的同步与互斥时，确保进程不会产生死锁和错误的算法。

学习之初往往不知如何下手，如何确定信号量，如何确定进程是同步还是互斥，首要解决的问题就是准确无误地理解ＰＶ原语的意义。

Ｐ操作和Ｖ操作是不可中断的程序段，称为原语。

ＰＶ原语及信号量的概念都是由荷兰科学家Ｅ．Ｗ．Ｄｉｊｋｓｔｒａ提出的。

Ｐ原语操作的意义是：（１）信号量减１；（２）若信号量减１后仍大于或等于零，则进程继续执行；（３）若信号量减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原语操作的意义是：（１）信号量加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。

ＰＶ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。

在ＰＶ原语执行期间不允许有中断发生。

其中最容易被忽略的是Ｖ操作的第三步，当相加结果小于等于零，不但要继续执行本进程，还要从该信号的等待队列中唤醒一等待进程，这点比较容易出错。

进程同步包括进程互斥和进程同步两个方面，是操作系统管理共享资源的一种手段。

用ＰＶ操作解决进程同步问题时首先应确定问题是属于进程互斥还是进程同步，或是互斥与同步的混合问题。

在互斥中，Ｐ操作的意义是判断是否能进入临界区，申请资源；Ｖ操作的意义是退出临界区，释放资源；信号量初值一般设置为资源的可用个数。

在同步中，Ｐ操作的意义是接受发来的信息、通知，表示可以执行；Ｖ操作的意义是发送消息、通知，告知对方。

并且ＰＶ操作必须成对出现，在进程的互斥问题中，它们应成对出现在同一进程中；当遇到进程同步问题时，虽然也成对出现，但Ｐ操作应在等待消息的进程中，Ｖ操作应在发送消息的进程中，只有在含有Ｖ操作的进程发送消息之后，Ｐ操作的进程才能执行。

信号量是一整数，信号量大于等于零时代表可供并发进程使用的资源实体数，但信号量小于零时则表示正在等待使用临界区的进程数。

计算机科学与通信工程学院操作系统课程设计报告题目：linux系统下实现PV操作班级：软件工程1401姓名:学号： 3指导老师：2016年12月27日目录一、实验题目 (3)二、实验目的和要求 (3)三、环境配置 (4)四、设计思路 (6)五、代码实现 (8)六、总结 (17)一、实验题目1.Linux 系统简单使用（1）认识Linux（2）ubuntu安装（3）终端的简单使用（4）python3.5.2源码安装2.多线程和多进程同步方法解决水果分配问题：水果分配的问题：桌上有一只盘子，每次只能放入5只水果。

爸爸专放苹果，妈妈专放橘子，一个儿子专等吃盘子中的橘子，一个女儿专等吃盘子中的苹果.用P，V操作实现爸爸、妈妈、儿子、女儿进程的同步控制。

补充：设有两个篮子，分别有若干个苹果或橘子，爸爸和妈妈将每次从水果篮子中拿出一个水果放入水果盘中，儿子女儿则挑选各自喜欢的水果。

（1）分析问题，写出伪代码（2）线程实现（3）进程实现二、实验目的和要求1.认识和学会使用linux系统：Linux 是一种可以在PC机上执行的类似UNIX的操作系统，是一个完全免费的操作系统。

1991年，芬兰学生Linus Torvalds开发了这个操作系统的核心部分，因为是Linus 改良的minix系统，故称之为Linux.2.理解线程和进程的互斥和同步原理：同步是操作系统级别的概念,是在多道程序的环境下，存在着不同的制约关系，为了协调这种互相制约的关系，实现资源共享和进程协作，从而避免进程之间的冲突，引入了进程同步。

进程互斥是间接制约关系。

当一个进程进入临界区使用临界资源时，另一个进程必须等待。

只有当使用临界资源的进程退出临界区后，这个进程才会解除阻塞状态。

3.使用信号量和互斥量解决问题：通过设置一个表示资源个数的信号量S，通过对信号量S的P和V操作来实现进程的的互斥。

通过设置一个表示资源个数的信号量S，通过对信号量S的P和V操作来实现进程的的互斥。