操作系统P,V操作大总结（包含例题）上篇

引言：P,V操作必须成对出现，P可简单的理解为消耗一种资源，V可简单的理解为增加一种资源。

1.用信号量实现互斥

semaphore S=1;//定义一个互斥信号量

P1(){

P(S)；//加锁

进入临界区

V(S);//解锁

}

2.用信号量实现同步(先发生的V在前后发生的P在前)

semaphore S=0;

P1(){ P2(){ P(S);y ;}

V(S);

}

经典同步问题

1.生产者消费者问题

一组生产者和消费者共享大小为n的缓冲区，只有缓冲区不空时消费者才能从中取出产品，只有缓冲区不满时生产者才能往缓冲区放入产品。（缓冲区同时只允许一个生产者，或一个消费者从中增加或取出一个产品）。

问题分析：首先有两个进程，不妨设进程P1为生产者，P2为消费者。P1生产产品，检查缓冲区是否已满，放入产品。P2检查缓冲区是否有产品，取出产品。

伪代码：

semaphore mutex=1;//设置一个互斥信号量

semaphore empty=n;//空闲缓冲区总量

semaphore full=0;//产品数量

P1(){

while(1){

生产产品；

P(empty);//消耗一个空闲缓冲区

P（mutex）;//实现互斥·访问缓冲区

放入缓冲区；

V(mutex);

V(full);//增加缓冲区一个产品的数量

}

P2(){

while(1){

P(full);//缓冲区产品减一

P（mutex）;//实现互斥·访问缓冲区

取走一个产品；

V(mutex);

V(empty);//增加空闲缓冲区的数量

}

2.多生产者多消费者问题

桌子上有一个盘子，一次只能放一个水果，爸爸往盘子中放苹果，妈妈往盘子中放橘子。儿子只能从盘子中拿走橘子并吃掉，女儿只能从盘子中拿走苹果并吃掉。（只有盘子为空时爸爸妈妈才能放入水果，只有盘子里有自己需要的水果时，儿子女儿才能拿走）。

问题分析：一共四个进程，爸爸，妈妈，儿子，女儿，爸爸往盘子中放苹果，妈妈往盘子中放橘子，儿子从盘子中拿橘子，女儿从盘子中拿苹果

伪代码

semaphore plate=1,apple=0,orange=0;

dad(){

while(1){

p(plate);//互斥访问盘子

放苹果

v(apple);//允许取苹果

}

mom(){

while(1){

p(plate);

放橘子；

v(orange);

}

son(){

while(1){

p(orange);//取橘子

取走橘子

v(plate);//释放盘子（解锁）

吃掉；

}

daughter(){

while(1){

v(apple);

取走一个苹果；

v(plate);

吃掉；

}

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