P and V

上次，我们已经说过死锁的形成原因以及防止方法了，都知道，之所以会发生死锁现象，原因之一是进程执行所申请的资源得不到满足，而陷入无限期的循环等待现象，而在这里我们说的进程其实是并发进程，也就是一组，至少两个进程同时进行。出现了并发进程，随之而来的就是解决并发进程间的资源分配方法，PV操作

首先我们说一下定义：

1、p操作和v操作都是原语，即不可中断的过程。他们是对信号量进行操作

2、P操作：将信号量（定为S）S减去1，若结果小于0，则把调用P（s）的进程置成等待信号量S状态

3、V操作：将信号量S加1，若结果不大于0，则释放一个等待信号量S的进程。

4、相关临界区：并发进程中涉及到相同变量的那些临界区。（进程间所要使用的变量集的交合点）

5、信号量：通俗的理解就是相关临界区内的资源容纳量。

首先我们认识一下信号量，就拿我们这张图来说吧来说吧

在这里，我们完全可以把重心的白色的盘子看作是临界区，心形糕点就是人们需求的资源，也就是信号量=2，从其中我们可以明明白白的看到一个盘子，两个糕点，所以我们怎么定义呢？

信号量 S=2

可是这明摆着有ABCD四只饿鬼，是典型的狼多肉少啊，怎么办呢？

就是我们的PV操作了。

首先，我们已经定义好信号量s了所以，假如我们按顺序从A开始算的话

如以下表

人员	信号量值
未分配时	2
A	1
B	0
C	-1
D	-2

就和上边表里一样，也就是AB有的吃，CD没得吃，因为资源被AB吃掉了。

接下来，我们认识PV操作：

还拿上边那张图来说，假设厨房还在一直做糕点，一直不断地往盘子里补充，而ABCD也还在一直不断地吃，那又该有什么情况发生呢？

1、当盘子满了之后，厨房师傅就不能再继续往里加了，只能等到盘子有空余地方的时候，才能继续放

2、当盘子里的糕点被吃完而厨房孩没有及时补充的时候，饿鬼们就不能吃了，只能等着，一直到盘子里又有糕点后才能吃

这样，条件就设定好了，又该如何进行呢？

begin

S;semaphore; 定义信号量

S=4;

cobegin

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process A

Begin

L1:看盘子；

P(s); 检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有，然后A就可以拿，可以吃了

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

go to L1;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process B

Begin

L2:看盘子；

P(s); 检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有，然后A就可以拿，可以吃了

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

go to L2;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process C

Begin

L3:看盘子；

P(s);检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有，然后A就可以拿，可以吃了

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

go to L3;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process D

Begin

L4:看盘子；

P(s);检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有，然后A就可以拿，可以吃了

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

go to L4;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

就上面的这个做法，存在一个问题，那就是如果ABCD同时看向盘子，而盘子里却只有一个糕点时，ABCD的信号量都表示为1，可是谁吃呢？这个就是并发进程里面的弊端，与时间有关的错误。这种问题十分常见于互斥性质的并发进程中。

为了改善上面的这个问题，我们把它改一下，改成同步性质的并发进程，同步的，主要体现在进程之间的信息交互上，一种依赖关系

条件：按顺序来，ABCD按顺序吃糕点

begin

S,S1,S2,S3,S4;semaphore; 定义信号量

S=4,S1=1,S2=0,S3=0,S4=0;

cobegin

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process A

Begin

L1:看盘子；

P(s); 检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有，然后A就可以拿，可以吃了

P(s1);

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

V（s2）；告诉B，自己吃完了，你可以吃了

go to L1;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process B

Begin

L2:看盘子；

P(s); 检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有，然后A就可以拿，可以吃了

P(s2);

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

V（s3）；告诉C，自己吃完了，你可以吃了

go to L2;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process C

Begin

L3:看盘子；

P(s); 检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有，然后A就可以拿，可以吃了

P(s3);

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

V（s4）；告诉D ，自己吃完了，你可以吃了

go to L3;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process D

Begin

L4:看盘子；

P(s); 检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有，然后A就可以拿，可以吃了

P(s4);

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

V（s1）；告诉A，自己吃完了，你可以吃了

go to L4;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

就这样，有互斥转为同步，他们之间就会按顺序吃饭，不会争夺，也不会吵架，按部就班，而他们之间呢，主要是信息的交互，我吃了告诉你，然后你就去吃就行了，没有打架的理由啊！

本人相对于各位大牛纯属菜鸟级别，对于这片文章大家还有什么不明白或不理解的或者是有建议或者意见的，可直接找我，也可以发我邮箱18333617223@163.com，欢迎指教

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