经典pv操作问题

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1、经典P、V操作问题详解lionxcat@gmail.cn一、基本概念1.信号量structsemaphore{intvalue;//仅且必须附初值一次，初值非负PCBtype*wait_queue;//在此信号量上阻塞的进程队列}S;〃信号量实例为S2.P、V操作P(S){S:=S-1;讦(S<0)调用进程自己阻塞自己，等待在S的等待队列末尾；}V(S){S:=S+1;讦(S<0)从S等待队列头释放•进程就绪在就绪队列尾；调用进程继续执行；}3.使用方法(1).P、V操作成队出现，处理互斥吋出现在同一进程中；处理同步吋出现在不同进程中。

2、(ii).同步P先于互斥P调用，V的顺序无关。4.另类P、V操作导致的问题(或信号量的栈实现方法或漏斗法)[习题P174-23]某系统如此定义P、V操作：P(S):S=S-1;若S<0,本进程进入S信号量等待队列的末尾；否则，继续执行。V(S):S=S+1;若SS0,释放等待队列中末尾的进程，否则继续运行。⑴上面定义的P、V操作是否合理？有什么问题？(2)现有四个进程Pl.P2、P3、P4竞争使用某一个互斥资源(每个进程可能反复使用多次)，试用上面定义的P、V操作正确解决Pl、P2、P3、P4对该互斥资源的使用问题。答：(1)不合理：先

3、进后出；可能"无限等待〃，即等待队列头的进程得不到释放。⑵思路：令每个信号量上的等待队列中始终只有一个进程。解决方案如下：(n个进程)n个进程至多有个等待。设置个信号量，每个进程阻塞在不同的信号量上，使每个等待队列至多有一个进程等待。用循坏模拟队列。SemaphoreS[n-1];//S[i]的初值为i+1经典P、V操作问题详解lionxcat@gmail.cn一、基本概念1.信号量structsemaphore{intvalue;//仅且必须附初值一次，初值非负PCBtype*wait_queue;//在此信号量上阻塞的进程队列}S;

4、〃信号量实例为S2.P、V操作P(S){S:=S-1;讦(S<0)调用进程自己阻塞自己，等待在S的等待队列末尾；}V(S){S:=S+1;讦(S<0)从S等待队列头释放•进程就绪在就绪队列尾；调用进程继续执行；}3.使用方法(1).P、V操作成队出现，处理互斥吋出现在同一进程中；处理同步吋出现在不同进程中。(ii).同步P先于互斥P调用，V的顺序无关。4.另类P、V操作导致的问题(或信号量的栈实现方法或漏斗法)[习题P174-23]某系统如此定义P、V操作：P(S):S=S-1;若S<0,本进程进入S信号量等待队列的末尾；否则，继续执行

5、。V(S):S=S+1;若SS0,释放等待队列中末尾的进程，否则继续运行。⑴上面定义的P、V操作是否合理？有什么问题？(2)现有四个进程Pl.P2、P3、P4竞争使用某一个互斥资源(每个进程可能反复使用多次)，试用上面定义的P、V操作正确解决Pl、P2、P3、P4对该互斥资源的使用问题。答：(1)不合理：先进后出；可能"无限等待〃，即等待队列头的进程得不到释放。⑵思路：令每个信号量上的等待队列中始终只有一个进程。解决方案如下：(n个进程)n个进程至多有个等待。设置个信号量，每个进程阻塞在不同的信号量上，使每个等待队列至多有一个进程等待。

6、用循坏模拟队列。SemaphoreS[n-1];//S[i]的初值为i+1Procedure_i()intj;DO_PRE_JOB();for(j=n-2;j>=0;j-)P(S[j])；DO_JOB_IN_CRITICAL_SECTION();for(j=0;jv二n・2;j++)V(S[j]);}二、经典进程同步问题总述：进程同步问题主要分为以下几类：一(生产者一消费者问题)；二(读者写者问题)；三(哲学家就餐问题)；四(爱睡觉的理发师问题)；五(音乐爱好者问题)；六(船闸问题)；七(红黑客问题)等。其屮前两类都是用于处理进程Z间通

7、信的问题：生产者一消费者问题主要实现进程的消息机制，而读者一写者问题用于实现管道通信。哲学家就餐问题是经典的互斥转同步防止死锁的多资源争夺。理发师问题适合I/O或外部设备的管理，如打印调度。红黑客问题是解决不同条件触发事件的思想方法。I.生产者一消费者问题(初始缓冲区为空)问题：生产者生产产品放到缓冲区，消费者从缓冲区取产品消费。①单缓冲区[书P119](适合单或多生产消费者):同步：生产者不能往满缓冲区放产品(si(i))；消费者不能从空缓冲区取产品(S2(0))ovoidProducer)){while(true){生产一个产品；P

8、(S1上…申请一个空的缓冲区放到缓冲区；回；…返回一个満的缓注区}}voidConsumer(){while(true){P(S2);申请一个满的缓冲区从缓冲区取一个产品；V(S1);返冋一个空的缓冲区消费