计算机操作系统之PV原语分析及计算.docx
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2023-03-28
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操作系统课程之 PV 原语
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。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。
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。
实现过程：
P(mutex); // mutex 的初始值为 1 访问该共享数据 ;
V(mutex);
非临界区
2）把信号量视为是某种类型的共享资源的剩余个数，实现对一类共享资源的访
问。
实现过程：
P(resource); // resource 的初始值为该资源的个数 N 使用该资源；
V(resource); 非临界区
3）把信号量作为进程间的同步工具
实现过程：
临界区 C1；
P(S);
V(S);
临界区 C2；
哲学家问题 PV 原语程序
2009年 03 月 10 日 星期二 21:29
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