操作系统之PV操作实例分析

木来 木来

刚开始学习操作系统的时候,就听说PV操作,简单说说PV操作。

●  P(S): S=S-1

            如果S≥0,则该进程继续执行;

              S<0,进程暂停执行,放入信号量的等待队列

 

●  V(S): S=S+1

            如果S>0,则该进程继续执行;

                S≤0, 唤醒等待队列中的一个进程

    到底怎么分析,下面看看一个具体的问题:

1335236498_9367.png

首先设信号量S1,S2,其中

S1,表示是否允许司机启动汽车,其初值为0,

S2,表示是否允许售票员开车门,初值为O;

图片.png

分析:

    司机进程:

            P:S1=S1-1 得:S1=0-1=-1<0 司机进程暂停执行,放入信号量的等待队列(售票员进程)

 

    售票员进程:

           关车门;

           V:S1=S1+1得:S1=-1+1=0≤ 0  唤醒等待队列中的一个进程

    (解释:唤醒司机进程,使司机进程成为就绪状态,司机可以启动车辆,正常行驶,……,直到到V(S2),  S2=S2+1 得:S2=0+1=1>0 ,司机进程在此时往下就没有操作了;

在唤醒司机进程的同时,售票员可以售票,执行售票进程,到P(S2)。

如果之前司机进程到V(S2),这里P(S2):S2=S2-1得:S2=1-1=0 ≥ 0,接着往下执行,到最后上下客;

如果之前司机进程未到V(S2),售票员的进程到P(S2),则如下进行)

           售票;(同时司机可能,启动车辆;正常行驶;……)

           P:S2=S2-1得:S2=0-1=-1< 0 售票员进程暂停执行,放入信号量的等待队列(运行司机进程)

 

    司机进程:   

         (接着上面未完成的继续往下执行)

          启动车辆;

          正常行驶;

          到站停车;

           S2=S2+1 得:S2=-1+1=0≤ 0 唤醒等待队列中的一个进程(运行售票员进程)

 

    售票员进程:

        开车门;

        上下客;

    以上过程(可以是如下):

图片.png

 在售票员进程进程到V(S1),往下售票的同时司机可以启动车辆、……

● 使用PV操作实现进程同步时应该注意的是:

    (1)分析进程间的制约关系,确定信号量种类。在保持进程间有正确的同步关系情况下,哪个进程先执行,哪些进程后执行,彼此间通过什么资源(信号量)进行协调,从而明确要设置哪些信号量。

    (2)信号量的初值与相应资源的数量有关,也与P、V操作在程序代码中出现的位置有关。

    (3)同一信号量的P、V操作要成对出现,但它们分别在不同的进程代码中。

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