操作系统pv操作(为什么在操作系统中引入信号量及P、V操作？)

信号量是最早出现的用来解决进程同步与互斥问题的机制，包括一个称为信号量的变量及对它进行的两个原语操作。p操作和v操作是不可中断的程序段，称为原语。且在P,V愿语执行期间不允许有中断的发生。当一个进程想要进入临界区时，它必须先执行P原语操作以将信号量sem减1，在进程完成对临界区的操作后，它必须执行V原语操作以释放它所占用的临界区。

有谁知道，进程调度什么是P操作和V操作

PV操作，计算机进程调度的操作之一，属于非常低级的系统原语。
详细解释看这里：http://apps.hi.baidu.com/share/detail/2253938

1. 动态重定位
2. 对
3. 错

为什么在操作系统中引入信号量及P、V操作？

在操作系统理论中有一个非常重要的概念叫做P,V原语。在我们研究进程间的互斥的时候经常会引入这个概念，将P,V操作方法与加锁的方法相比较，来解决进程间的互斥问题。实际上，他的应用范围很广，他不但可以解决进程管理当中的互斥问题，而且我们还可以利用此方法解决进程同步与进程通信的问题。 [一]P,V原语理论阐述P,V原语的理论不得不提到的一个人便是赫赫有名的荷兰科学家E.W.Dijkstra。如果你对这位科学家没有什么印象的话，提起解决图论中最短路径问题的Dijkstra算法应当是我们再熟悉不过的了。P,V原语的概念以及P,V操作当中需要使用到的信号量的概念都是由他在1965年提出的。信号量是最早出现的用来解决进程同步与互斥问题的机制，包括一个称为信号量的变量及对它进行的两个原语操作。信号量为一个整数，我们设这个信号量为：sem。很显然，我们规定在sem大于等于零的时候代表可供并发进程使用的资源实体数，sem小于零的时候，表示正在等待使用临界区的进程的个数。根据这个原则，在给信号量附初值的时候，我们显然就要设初值大于零。 p操作和v操作是不可中断的程序段，称为原语。P,V原语中P是荷兰语的Passeren，相当于英文的pass, V是荷兰语的Verhoog,相当于英文中的incremnet。 P原语操作的动作是：（1） sem减1；（2）若sem减1后仍大于或等于零，则进程继续执行；（3）若sem减1后小于零，则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中，然后转进程调度。 V原语操作的动作是：（1） sem加1；（2）若相加结果大于零，则进程继续执行；（3）若相加结果小于或等于零，则从该信号的等待队列中唤醒一等待进程，然后再返回原进程继续执行或转进程调度。需要提醒大家一点就是P,V操作对于每一个进程来说，都只能进行一次。而且必须成对使用。且在P,V愿语执行期间不允许有中断的发生。对于具体的实现，方法非常多，可以用硬件实现，也可以用软件实现。我们采用如下的定义： procedure p(var s:samephore); { s.value=s.value-1; if (s.value<0) asleep(s.queue); } procedure v(var s:samephore); { s.value=s.value+1; if (s.value<=0) wakeup(s.queue); } 其中用到两个标准过程： asleep(s.queue);执行此操作的进程控制块进入s.queue尾部，进程变成等待状态 wakeup(s.queue);将s.queue头进程唤醒插入就绪队列对于这个过程，s.value初值为1时，用来实现进程的互斥。虽软说信号量机制毕加锁方法要好得多，但是也不是说它没有任何的缺陷。由此我们也可以清晰地看到，这种信号量机制必须有公共内存，不能用于分布式操作系统，这是它最大的弱点。 [二]P,V原语的应用正如我们在文中最开始的时候提到的，P,V原语不但可以解决进程管理当中的互斥问题，而且我们还可以利用此方法解决进程同步与进程通信的问题。（1）用P V原语实现进程互斥把临界区置于P(sem) 和V(sem)之间。当一个进程想要进入临界区时，它必须先执行P原语操作以将信号量sem减1，在进程完成对临界区的操作后，它必须执行V原语操作以释放它所占用的临界区。从而就实现了进程的互斥：具体的过程我们可以简单的描述如下： PA: P(sem) ; V(sem) PB: P(sem) ; V(sem) (2) 用P V原语实现进程同步进程同步问题的解决同样可以采用这种操作来解决，我们假设两个进程需要同步进行，一个进程是计算进程，另一个进程是打印进程，那么这个时候两个进程的定义可以表示为： PC（表示计算进程） A: local buf repeat buf=buf until buf=空计算得到计算结果 buf=计算结果 goto A PP:（表示打印进程） B: local pri repeat pri=buf until pri!=空打印buf中的数据清除buf中的数据 goto B 相应用P,V原语的实现过程为： PA: deposit(data) Begin local x P(bufempty) 按FIFO方式选择一个空缓冲区buf(x) buf(x)=data buf(x)置满标记 V(buffull) end PB:remove(data) Begin local x P(buffull) 按FIFO方式选择一个装满数据的缓冲区buf(x) data=buf(x) buf(x)置空标记 V(bufempty) end （3）用P V原语实现进程通信我们以邮箱通信为例说明问题：邮箱通信满足的条件是： <1>;发送进程发送消息的时候，邮箱中至少要有一个空格能存放该消息。 <2>;接收进程接收消息时，邮箱中至少要有一个消息存在。发送进程和接收进程我们可以进行如下的描述： Deposit(m)为发送进程，接收进程是remove(m). Fromnum为发送进程的私用信号量，信箱空格数n。mesnum为接收进程的私用信号量，初值为0. Deposit(m): Begin local x P(fromnum) 选择空格x 将消息m放入空格x中置格x的标志为满 V(mesnum) end Remove(m) Begin local x P(mesnum) 选择满格x 把满格x中的消息取出放m中置格x标志为空 V(fromnum) end