【操作系统】信号量与P、V操作

ゝ一世哀愁。 2022-09-30 00:55 381阅读 0赞

知识点：

信号量机制主要有整形信号量、记录性信号量、信号量集机制。

信号量是一个整形变量，根据控制对象的不同赋不同的值。信号量可分为公用信号量和私用信号量两类。

公用信号量：实现进程间的互斥，初值=1或资源的数目

私用信号量：实现进程间的同步，初值=0或某个整数

信号量S的物理意义：S>=0时表示某资源的可用数，s<0时其绝对值表示阻塞队列中等待该资源的进程数。P、V操作是实现进程同步与互斥的常用方法。

P操作表示申请一个资源，V操作表示释放一个资源。

P操作的定义：S=S-1，若S>=0，则执行P操作的进程继续执行；若S<0，则置该进程为阻塞状态，并将其插入阻塞队列。

Procedure P（Var S：Semaphore）；

Begin

S：=S-1；

If S<0 then  w(S)   \{执行P操作的进程插入等待队列\}

End；

V操作定义：S=S+1，若S>0则执行V操作的进程继续执行；若S<0，则从阻塞状态唤醒一个进程，并将其插入就绪队列，执行V操作的进程继续执行。

Procedure V（Var S：Semaphore）；

Begin

S：=S+1

If S<=0 then R(s) \{从阻塞队列中唤醒一个进程\}

End；

利用PV操作实现进程的互斥

令信号量mutex的初值为1，当进入临界区时执行P操作，退出临界区时执行V操作。这样利用ＰＶ操作实现进程互斥的代码段如下：

Ｐ（ｍｕｔｅｘ）

临界区

Ｖ（ｍｕｔｅｘ）

讨论的习题：

[![信号量与P、V操作][P_V]][P_V_P_V]

S1初值为2，题目知道有两个发货员我们可以知道用S1表示发货员的数目；同样S2表示审核员的数目。当顾客进程i进入系统，此时为第一个我们有S1=2>0则发货员开始工作P(s1)，顾客提完货物以后发货员完成自己的 工作释放资源V（S1）；

顾客提完货以后需要检察员进行检测，确认货物是否正确，S2=1>0，则审核员开始工作P(s2) ，

进行检验 ，无论结果如何S2释放资源V(s2)。

所以A，Ｃ

第二个问题：

[![信号量与P、V操作][P_V 1]][P_V_P_V 1]  
  
[![信号量与P、V操作][P_V 2]][P_V_P_V 2]  
  
[![信号量与P、V操作][P_V 3]][P_V_P_V 3]

当然还有一些知识点需要研究

1。进程间的相互转换

2。同步于互斥、缓冲池

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[P_V]: http://s16.sinaimg.cn/middle/664fd301t7508d8c0a81f&690
[P_V_P_V]: /images/20220708/4227be903c1c427091a44aa99c9dc85b.png
[P_V 1]: http://s6.sinaimg.cn/middle/664fd301t925895245b25&690
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[P_V 3]: http://s7.sinaimg.cn/middle/664fd301t9258955212f6&690
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[70]: /images/20220708/b49b96e20ba0443081a929edd962067a.png