计算机操作系统PV操作例题
操作系统PV操作一百题
seller smoker paper 3 match 1 tobacco 2
mutex seller The P,V code Using Pascal vars , S1 ,S2 , S3 ; semaphore ; S:=1 ; S1:=S2:=S3:=0 ; fiag1 , flag2 , fiag3 : Boolean ; fiag1:=flag2:=flag3:=true; cobegin process begin repeat P(S) ; flagi //nago1 nage2 nage3 if flag2 & flag3 then V(S1) ; // else if flag1 & fiag3 then V(S2); // else V(S3) ; // until false ;
AND Swait(empty 2 -(Readers-Writers Problem) Reader (Writer) mutex) Ssignal(full mutex)
1 2 3 Semaphore P V Reader Read Writer P() V() Write
The P,V code Using Pascal rwmutex rmutex readcount var rwmutex, rmutex int readcount = 0; cobegin procedure reader_i begin // i=1,2,?. P(rmutex); Readcount + +; if (readcount = = 1) P(rwmutex); V(rmutex); P(rmutex); Readcount - -; if (readcount = = 0) V(rwmutex); V(rmutex); end procedure Writer_j begin // j = 1,2,?. P(rwmutex); V(rwmutex); end coend The P,V code Using Pascal 1 2 3 rwmutex rmutex var rwmutex, rmutex / 10 semaphore := 1, 10 10 semaphore := 1, 1 /
操作系统PV操作的作业参考答案
关于调度算法【例1】下表给出作业l，2，3的提交时间和运行时间。
采用先来先服务调度算法和短作业优先调度算法，试问作业调度次序和平均周转时间各为多少？（时间单位：小时，以十进制进行计算。
）分析解这样的题关键是要根据系统采用的调度算法，弄清系统中各道作业随时间的推进情况。
我们用一个作业执行时间图来形象地表示作业的执行情况，帮助我们理解此题。
采用先来先服务调度算法，是按照作业提交的先后次序挑选作业，先进入的作业优先被挑选。
然后按照“排队买票”的办法，依次选择作业。
其作业执行时间图如下：采用短作业优先调度算法，作业调度时根据作业的运行时间，优先选择计算时间短且资源能得满足的作业。
其作业执行时间图如下：由于作业1，2，3是依次到来的，所以当开始时系统中只有作业1，于是作业1先被选中。
在8.0时刻，作业1运行完成，这时系统中有两道作业在等待调度，作业2和作业3，按照短作业优先调度算法，作业3只要运行1个时间单位，而作业2要运行4个时间单位，于是作业3被优先选中，所以作业3先运行。
待作业3运行完毕，最后运行作业2。
作业调度的次序是1，3，2。
另外，要记住以下公式：作业i的周转时间T i＝作业完成时间－作业提交时间系统中个作业的平均周转时间，其中Ti为作业i的周转时间。
解：采用先来先服务调度策略，则调度次序为l、2、3。
作业号提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.02 0.4 4.0 8.0 12.0 11.63 1.0 1.0 12.0 13.0 12.0 平均周转时间T＝（8＋11.6＋12）/3＝10.53采用短作业优先调度策略，则调度次序为l、3、2。
作业号提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.03 1.0 1.0 8.0 9.0 8.02 0.4 4.0 9.0 13.0 12.6 平均周转时间T＝（8＋8＋12.6）/3＝9.53思考题1请同学们判断这句话：作业一旦被作业调度程序选中，即占有了CPU。
操作系统PV深度剖析PV操作的例题
操作系统PV深度剖析PV操作的例题PV操作的例题一、线程是进程的一个组成部分，一个进程可以有多个线程，而且至少有一个可执行线程。
进程的多个线程都在进程的地址空间内活动。
资源是分给进程的，而不是分给线程的，线程需要资源时，系统从进程的资源配额中扣除并分配给它。
处理机调度的基本单位是线程，线程之间竞争处理机，真正在处理机上运行的是线程。
线程在执行过程中，需要同步。
二、在计算机操作系统中，PV操作是进程管理中的难点。
首先应弄清PV操作的含义：PV操作由P操作原语和V操作原语组成（原语是不可中断的过程），对信号量进行操作，具体定义如下：P（S）：①将信号量S的值减1，即S=S-1；②如果S>=0，则该进程继续执行；否则该进程置为等待状态，排入等待队列。
V（S）：①将信号量S的值加1，即S=S+1；②如果S>0，则该进程继续执行；否则释放队列中第一个等待信号量的进程。
PV操作的意义：我们用信号量及PV操作来实现进程的同步和互斥。
PV操作属于进程的低级通信。
什么是信号量？信号量（semaphore）的数据结构为一个值和一个指针，指针指向等待该信号量的下一个进程。
信号量的值与相应资源的使用情况有关。
当它的值大于0时，表示当前可用资源的数量；当它的值小于0时，其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。
注意，信号量的值仅能由PV操作来改变。
一般来说，信号量S>=0时，S表示可用资源的数量。
执行一次P 操作意味着请求分配一个单位资源，因此S的值减1；当S<0时，表示已经没有可用资源，请求者必须等待别的进程释放该类资源，它才能运行下去。
而执行一个V操作意味着释放一个单位资源，因此S 的值加1；若S?0，表示有某些进程正在等待该资源，因此要唤醒一个等待状态的进程，使之运行下去。
利用信号量和PV操作实现进程互斥的一般模型是：进程P1 进程P2 ……进程Pn ………………P（S）；P（S）；P（S）；临界区；临界区；临界区；V（S）；V（S）；V（S）；……………………其中信号量S用于互斥，初值为1。
网络操作系统 习题PV操作
分析：四人之间的关系： 1父亲，母亲要互斥使用盘子，所以两者之间是互斥关系； 2父亲放的苹果，女儿吃，所以两者是同步关系； 3母亲放的桔子，儿子吃，所以两者也是同步关系。 semaphore S_Plate=1, S_Apple=0, S_Orange=0; void son( ) // 儿子进程 { while(1) { P(S_Orange); 从盘中取出一个 桔子； V(S_Plate); 吃桔子； } }
吃水果问题2
题目：桌上有一只盘子，允许存放一个水果，父亲 专向盘中放苹果，母亲专向盘中放桔子，儿子专等 吃盘里的桔子，女儿专等吃盘里的苹果。只要盘子 空，则父亲或母亲可向盘中放水果，仅当盘中有自 己需要的水果时，儿子或女儿可从中取出。 请给出四人之间的同步关系，并用PV操作实现四人 正确活动的程序。
试用P、V操作写出能同步执行的程序。
使用信号量解决取动物问题
分析：四者之间的关系： 1.猎人和农民要互斥使用笼子，所以两者之间是互斥关系； 2.猎人放老虎，动物园取老虎，所以两者是同步关系； 3.农民房猪，饭店取猪，所以两者也是同步关系。
semaphore S_EmptyCage=1, S_Tiger=0, S_Pig=0; void hunter( ) // 猎人进程 { while(1) { P(S_EmptyCage); 往笼子里放入一只老虎； V(S_Tiger); } } void zoo( ) // 动物园进程 { while(1) { P(S_Tiger); 从笼子里取出一只老虎； V(S_EmptyCage);； } } void farmer( ) // 农民进程 { while(1) { P(S_EmptyCage); 往笼子里放入一只猪； V(S_Pig); } } void restaurant( ) // 饭店进程 { while(1) { P(S_Pig); 从笼子里取出一只猪； V(S_EmptyCage);； } }
计算机操作系统PV操作例题
问题1一个司机与售票员的例子在公共汽车上，为保证乘客的安全，司机和售票员应协调工作：停车后才能开门，关车门后才能行车。
用PV操作来实现他们之间的协调。
S1：是否允许司机启动汽车的变量S2：是否允许售票员开门的变量driver()有三个进程R、M、P，它们共享一个缓冲区。
R负责从输入设备读信息，每次读出一个记录并把它存放在缓冲区中：M在缓冲区加工读入的记录；P把加工后的记录打印输出。
输入的记录经加工输出后，缓冲区中又可存放下一个记录。
请用P、V操作为同步机构写出他们并发执行时能正确工作的程序。
答：三个进程共用一个缓冲区，他们必须同步工作，可定义三个信号量：S1：表示是否可把读人的记录放到缓冲区，初始值为1.S2：表示是否可对缓冲区中的记录加工，初始值为0.S3：表示记录是否加工好，可以输出，初始值也为0.三个进程可如下设计：BeginS1，S2，S3：semaphore；S1：＝l；S2：＝S3：＝0；cobeginprocess RbeginL1：读记录；P（S1）；记录存入缓冲区；V（S2）；goto L1；end；process MbeginL2：P（S2）；加工记录；V（S3）；goto L2；end；process PbeginL3：P（S3）；输出加工后的记录；V（S1）；goto L3；end；coend；end.6.现有4个进程R1，R2，W1，W2，它们共享可以存放一个数的缓冲器B.进程R1每次把从键盘上投入的一个数存放到缓冲器B中，供进程W1打印输出；进程R2每次从磁盘上读一个数放到缓冲器B中，供进程W2打印输出。
当一个进程把数据存放到缓冲器后，在该数还没有被打印输出之前不准任何进程再向缓冲器中存数。
在缓冲器中还没有存入一个新的数之前不允许任何进程加快从缓冲区中取出打印是怎样才能使这四个进程在并发执行是协调的工作？答：这四个进程实际上是两个生产者R1，R2和两个消费者W1，W2.各自生成不同的产品中各自的消费对象去消费，他们共享一个的缓冲器。
计算机操作系统PV操作例题
问题1 一个司机与售票员的例子在公共汽车上，为保证乘客的安全，司机和售票员应协调工作：停车后才能开门，关车门后才能行车。
用PV操作来实现他们之间的协调。
S1：是否允许司机启动汽车的变量S2：是否允许售票员开门的变量driver()//司机进程{while (1)//不停地循环{P(S1);//请求启动汽车启动汽车;正常行车；到站停车；V(S2); //释放开门变量，相当于通知售票员可以开门}}busman()//售票员进程{while(1){关车门;V(S1)；//释放开车变量，相当于通知司机可以开车售票P(S2)；//请求开门开车门；上下乘客；}}注意：busman() driver() 两个不停循环的函数问题2 图书馆有100个座位，每位进入图书馆的读者要在登记表上登记，退出时要在登记表上注销。
要几个程序？有多少个进程？（答：一个程序；为每个读者设一个进程）（1）当图书馆中没有座位时，后到的读者在图书馆为等待（阻塞）（2）当图书馆中没有座位时，后到的读者不等待，立即回家。
解（1 )设信号量：S=100; MUTEX=1P(S)P(MUTEX)登记V(MUTEX)阅读P(MUTEX)注销V(MUTEX)V(S)解(2)设整型变量COUNT=100;信号量：MUTEX=1;P(MUTEX);IF (COUNT==0){ V(MUTEX);RETURN;}COUNT=COUNT-1;登记V(MUTEX);阅读P(MUTEX);COUNT=COUNT+1;V(MUTEX);RETURN;问题3 有一座东西方向的独木桥；用P,V操作实现：（1）每次只允许一个人过桥；（2）当独木桥上有行人时，同方向的行人可以同时过桥，相反方向的人必须等待。
（3）当独木桥上有自东向西的行人时，同方向的行人可以同时过桥，从西向东的方向，只允许一个人单独过桥。
（此问题和读者与写者问题相同,东向西的为读者，西向东的为写者）。
（1）解设信号量MUTEX=1P (MUTEX)过桥V (MUTEX)(2)解设信号量：MUTEX=1 (东西方互斥)MD=1 (东向西使用计数变量互斥)MX=1 (西向东使用计数变量互斥)设整型变量：CD=0 (东向西的已上桥人数)CX=0 (西向东的已上桥人数)从东向西：P (MD)IF (CD=0){P (MUTEX) }CD=CD+1V (MD)过桥P (MD)CD=CD-1IF (CD=0){V (MUTEX) }V (MD)从西向东：P (MX)IF (CX=0){P (MUTEX) }CX=CX+1V (MX)过桥P (MX)CX=CX-1IF (CX=0){V (MUTEX) }V (MX)(3) 解：从东向西的，和（2）相同；从西向东的和（1）相同。
pv操作例题详细解释
pv操作例题详细解释【最新版】目录1.PV 操作简介2.PV 操作例题3.例题详细解释正文一、PV 操作简介PV 操作，全称为过程 - 变量操作，是一种在计算机程序设计中用于处理过程和变量之间关系的操作方法。
PV 操作广泛应用于各种编程语言中，如 C、C++、Java 等。
通过 PV 操作，程序员可以实现对变量的读取、修改、锁定等操作，以确保程序在多线程环境下的正确性和可靠性。
二、PV 操作例题假设有一个简单的程序，需要实现一个功能：当一个整数变量 x 的值在 0 到 100 之间时，输出“x 的值在 0 到 100 之间”。
如果 x 的值小于 0 或大于 100，则输出“x 的值不在 0 到 100 之间”。
请使用 PV 操作实现这个功能。
三、例题详细解释为了实现这个功能，我们可以使用 C 语言中的 PV 操作。
具体实现如下：```c#include <stdio.h>#include <pthread.h>int x = 0;int flag = 0;void thread_function(){pthread_mutex_lock(&mutex); // 加锁if (x < 0 || x > 100) { // 判断 x 的值是否在 0 到 100 之间flag = 1; // 设置标志位}pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁}int main(){pthread_t thread;pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 初始化互斥锁pthread_create(&thread, NULL, thread_function, NULL); // 创建线程pthread_join(thread, NULL); // 等待线程结束if (flag == 1) {printf("x 的值不在 0 到 100 之间");} else {printf("x 的值在 0 到 100 之间");}pthread_mutex_destroy(&mutex); // 销毁互斥锁return 0;}```在这个例子中，我们使用了一个互斥锁（mutex）来保护对变量 x 的访问。
pv操作例题
pv操作例题（原创实用版）目录1.PV 操作概述2.PV 操作的实例3.PV 操作的解题技巧4.总结正文一、PV 操作概述PV 操作是计算机编程中的一种操作，主要用于处理并发读写问题。
PV 操作是基于 C 语言的线程操作，通过 PV 操作，可以实现线程之间的同步和互斥。
PV 操作主要包括 P 操作和 V 操作两个方面。
P 操作用于线程申请资源，如果资源已经被其他线程占用，则线程需要等待。
V 操作用于线程释放资源，当有其他线程正在等待该资源时，V 操作会唤醒等待的线程。
二、PV 操作的实例下面通过一个简单的实例来介绍 PV 操作的使用方法。
假设有两个线程，线程 A 负责生产产品，线程 B 负责消费产品。
由于产品库存有限，需要通过 PV 操作来实现线程之间的同步和互斥。
1.定义一个 PV 结构体，包括 P 操作和 V 操作的 sem_t 结构体。
```ctypedef struct {sem_t p;sem_t v;} PV;```2.初始化 PV 结构体。
```cPV pv = {0};```3.线程 A 执行 P 操作申请资源。
```cpv.p = sem_wait(&pv.p);```4.线程 A 执行生产操作。
```c// 生产产品操作```5.线程 A 执行 V 操作释放资源。
```csem_post(&pv.v);```6.线程 B 执行 P 操作申请资源。
```cpv.p = sem_wait(&pv.p);```7.线程 B 执行消费操作。
```c// 消费产品操作```8.线程 B 执行 V 操作释放资源。
```csem_post(&pv.v);```三、PV 操作的解题技巧在实际编程过程中，PV 操作的解题技巧主要包括以下几点：1.根据实际需求，合理地设置 PV 操作的资源。
2.确保 PV 操作的同步和互斥性，避免死锁现象的发生。
3.在编写 PV 操作时，要注意线程之间的切换和调度。
操作系统PV操作经典例题与答案
操作系统PV操作经典例题与答案1. 推广例子中的消息缓冲问题。
消息缓冲区为k个，有1个发送进程，n个接收进程，每个接收进程对发送来的消息都必须取一次若有m个发送进程呢？Send：SB=k; //信号量，标记当前空余缓冲区资源。
i = 0; //标记存放消息的缓冲区位置while (true) {P(SB);往Buffer [i]放消息;V(SM);i = (i+1) % k;};Receive：j = 0; //标记取产品的缓存区位置SM=0；//信号量，标记初始没有消息ReadCount=0；//读进程计数器Mutex =1；//读进程互斥信号量SW=0; //信号量，读进程在此信号量等待while (true) {P(SM);从Buffer[j]取消息;ReadCount++If（ReadCount<n）{< p="">V(SM);P(SW)}else{V(SB);j = (j+1) % k;for(int g=1; g< ReadCount;g++)V(SW);ReadCount=0；}};2.第二类读者写者问题：写者优先条件：1）多个读者可以同时进行读2）写者必须互斥（只允许一个写者写，也不能读者写者同时进行）3）写者优先于读者（一旦有写者，则后续读者必须等待，唤醒时优先考虑写者）rc=0, //正在读者计数器wc, //写计数器rw, //读等计数器R //等待读信号量W //等待写信号量读者：while (true) {P(mutex);if (wc >0){rw++P (R);}rc++;If（rw>0&&wc=0）{V(R)rw--}V(mutex);读P(mutex);rc --;if (rc==0){If（wc>0）V(w)}V(mutex);};写者：while (true) {P(mutex);wc ++;if((wc >1)||(rc>0)){P(W)}V(mutex);写P(mutex);Wc --;if（wc>0）V(W);Else if(rw>0)V(R)rw--V(mutex);};3.理发师睡觉问题理发店里有一位理发师，一把理发椅和N把供等候理发的顾客坐的椅子如果没有顾客,则理发师便在理发椅上睡觉。
操作系统PV操作习题
操作系统PV操作习题1. 问题描述在并发编程中，进程间的同步与互斥是非常重要的。
信号量机制（Semaphore）提供了一种有效地实现这些目标的方法。
本文档将介绍关于PV操作（P和V操作）相关概念，并给出一些习题以帮助读者更好地理解。
2. PV 操作简介2.1 P 操作：- 等待一个资源可用。
- 如果该资源不可用，则阻塞当前进程直到它变为可用状态。
- 当前进程获得该资源后，可以执行相应任务。
2.2 V 操作：- 发布或释放一个已经被占有的资源。
- 唤醒等待此资源而处于阻塞状态下的其他进程。
3. PV 示例及其分析假设我们有两个线程 A 和 B 需要访问共享数据 X：```// 共享数据 X 的初始值为 0int X = 0;Thread A:while (true) {// 进行 P(X) 操作来获取对共享数据X进行修改/使用权限 P(X);// 执行需要对共享数据X进行修改/使用处理// 完成后通过 V(X) 来释放控制权,使其他线城能够访问到公众区域.V(x);}Thread B:while (true) {// 进行 P(X) 操作来获取对共享数据X进行修改/使用权限 P(x);// 执行需要对共享数据X进行修改/使用处理V(x); 通过V操作释放控制权,使其他线程能够访问到公众区域.}```4. PV 操作习题问题1：假设在上述示例中，A 线程执行完一次循环后被 B 线程抢占了 CPU。
那么当 A 再次获得CPU时会发生什么？解答：- 当 A 获得 CPU 后，它将继续从之前的状态恢复运行。
- 因为 X 的值已经是非零（由于 B 已经完成过一轮），所以 A 不会阻塞并可以直接进入临界区。
问题2：如果我们不用信号量机制而只依赖互斥锁实现同步和互斥性质，在这个场景下可能出现哪些问题？请详细说明。
解答：- 如果只依赖互斥锁，则无法保证资源可用性检查与等待期间的原子性。
- 在某个线城判断资源是否可用，并尚未加锁时，另一个线城也同时判断该资源是否可用；- 结果两者都认为该资源是空闲的，并试图去申请锁；- 这样就会导致两个线程同时进入临界区，造成数据竞争和不一致性。
操作系统第二章pv操作典型问题ppt正式完整版
典型生产者问题2
桌上有一只盘子，最多可以容纳两个水果，每 次仅能放入或取出一个水果。爸爸向盘子中放 苹果(apple ) ，妈妈向盘子中放桔子(orange ) ， 两个儿子专等吃盘子中的桔子，两个女儿专等 吃盘子中的苹果．试用：信号量和P 、V 操作, 描述进程同步。
begin
mutex := 1; empty := 2; mother:
典型的进程同步问题，可设四个信号量S1 、S2 、S3 和 S4 来协调进程工作。
var S1 , S2 ,S3 , S4 : semaphore ;
S1 : = 1 ;S2 ：=S3 : = S4 : = 0 ;
cobegin { process P1 begin repeat 有顾客到来； P ( S1 )；
apple := 0; orange := 0; begin
cobegin
关门；
拣黑子；
repeat process P2
begin
V(S1);
repeat P (S2 ) ;
P(S1);
准备顾客的饭菜； 拣白子；
until false
until false end
V(S2); coend 在一个盒子里，混装了数量相等的黑白围棋子·现在用自动分拣系统把黑子、白子分开，设分拣系统有二个进程P1 和P2 ，其中P1 拣
semaphore s, Sa , Sb, mutexa , mutexb ; s =1;mutexa =1;mutexb=1; sa =0; sb= 0 ; box ( PaPer , pen ) ;
cobegin { process 保管员 begin repeat P(S); take a material intobox ; if ( box ) = Paper then V ( Sa ) ; else V( Sb ) ; untile false ; end
计算机操作系统pv操作
计算机操作系统pv操作1:在测量控制系统中，数据采集任务把所要采集的数据，送入一个单缓冲区，计算任务以该单缓区中取出数据进行计算。
试写出利用信号量机制实现两者共享单缓区的同步进行算法？2：桌上有一个盘子，只允许放一个水果，爸爸可以向盘子里放苹果，也可以放橘子，儿子只允许吃苹果，女儿只允许吃橘子，盘子一次只允许放一个水果，请用pv操作实现，爸爸儿子，女儿三个并发同步问题？【例2】桌上有一空盘，允许存放一只水果。
爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。
规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。
分析在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，盘中一次只能放一个水果。
当盘子为空时，爸爸可将一个水果放入果盘中。
若放入果盘中的是桔子，则允许儿子吃，女儿必须等待；若放入果盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。
本题实际上是生产者-消费者问题的一种变形。
这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。
解：在本题中，应设置三个信号量S、So、Sa，信号量S表示盘子是否为空，其初值为l；信号量So表示盘中是否有桔子，其初值为0；信号量Sa表示盘中是否有苹果，其初值为0。
同步描述如下：int S＝1;int Sa＝0;int So＝0;main(){cobeginfather(); /*父亲进程*/ son(); /*儿子进程*/ daughter(); /*女儿进程*/ coend｝father(){while(1){P(S);将水果放入盘中;if（放入的是桔子）V(So); else V(Sa);}}son(){while(1){P(So);从盘中取出桔子;V(S);吃桔子;｝}daughter(){while(1){P(Sa);从盘中取出苹果;V(S);吃苹果;｝｝semaphore metexempty=n,full=0item buffer[n];int in=0;out=0;producer(){while(1){producer an item nextp;p(employ);/*看有无权利用缓冲池，还有一个有无权用缓冲区*/ p(mutex);放产品v(mutex);v(full);}}消费者consumer()p(full);p(muter);取产品v(mutex);v(emplety);}}先申请资源，审资源信号量后进行互斥操作。
pv例题详解
pv例题详解
PV操作是操作系统中的一种常见概念，P表示进程请求资源，V表示进程
释放资源。
在PV操作中，通常使用信号量（semaphore）来实现进程间的同步和互斥。
以下是一个PV操作的示例，解决的是“过独木桥”问题：
假设有两个方向的行人需要过同一座独木桥，当某一方向的行人过桥时，另一方向的行人必须等待。
当某一方向无人过桥时，另一方向的行人可以过桥。
首先，定义两个信号量s1和s2，分别表示是否允许某一方向的行人过桥。
初始时，s1和s2都为0。
然后，定义两个进程，一个是代表东行方向行人的进程，另一个是代表西行方向行人的进程。
东行方向的进程执行以下操作：
1. P(s1)：如果s1小于0，表示西行方向的行人正在过桥，东行方向的行人需要等待；否则，继续执行下一步。
2. 过桥：表示东行方向的行人正在过桥。
3. V(s2)：释放西行方向的行人的过桥权限，将s2加1。
西行方向的进程执行以下操作：
1. P(s2)：如果s2小于0，表示东行方向的行人正在过桥，西行方向的行人需要等待；否则，继续执行下一步。
2. 过桥：表示西行方向的行人正在过桥。
3. V(s1)：释放东行方向的行人的过桥权限，将s1加1。
通过以上操作，可以保证同一方向的行人连续过桥，当某一方向有人过桥时，另一方向的行人必须等待；当某一方向无人过桥时，另一方向的行人可以过桥。
以上是一个简单的PV操作示例，实际应用中需要根据具体问题进行分析和设计。
操作系统_PV操作_经典习题1
1、司机-售票员问题
2、理发师问题
理发店里有一位理发师，一把理发椅和N把供等候理发的顾客坐的椅子。
如果没有顾客，则理发师便在理发椅上睡觉。
当一个顾客到来时，他必须先唤醒理发师。
如果顾客到来时理发师正在理发，则如果有空椅子，可坐下来等；否则离开。
3、物流问题
在某个物流系统中，有一个位于上海的集装箱中转枢纽，这些集装箱又被装上其他运输工具继续各自的行程。
根据整体物流规划，从沿长江一线进入枢纽的集装箱，要从这里直接吊装到上
海至旧金山的定期集装箱班轮上。
而从沪杭高速公路进入枢纽的集装箱，要从这里换装到专门在京沪高速公路上行驶的集装箱运输车上。
现在需要设计为该物流系统上海集装箱中转枢纽使用的物流软件，为简化问题，假设该中转枢纽的场地每次只能接收一个方向来的同一批次的集装箱。
pv经典例题详解
pv经典例题详解PV 操作是操作系统中的进程管理原语，用于进程调度和资源分配。
PV 操作包括 P 和 V 两个原语，P 原语用于进程插入，将待调度进程插入到就绪队列中;V 原语用于进程删除，将已调度进程从就绪队列中删除。
以下是 PV 经典例题的详解。
例题 1:假设有一个操作系统，有两个进程 P1 和 P2，它们的优先级分别为 10 和 20。
现在需要对这两个进程进行调度，请问哪个进程应该先运行？解答:PV 操作是用于进程调度和资源分配的原语，其中 P 原语用于进程插入，将待调度进程插入到就绪队列中;V 原语用于进程删除，将已调度进程从就绪队列中删除。
在这个问题中，进程 P1 的优先级比进程 P2 高，因此 P1 应该先运行。
例题 2:假设有两个进程 P1 和 P2，它们的优先级分别为 10 和 20。
现在 P1 已经运行了一段时间后，需要将进程 P2 切换到执行，请问应该使用哪种原语？解答:在这个问题中，P1 已经运行了一段时间，因此它的进程状态可能已经被保存在内存中。
如果想将进程 P2 切换到执行，可以使用 V 原语将 P2 从就绪队列中删除，然后将 P1 的优先级设置为 P2 的优先级，即将 P1 的优先级提高到与 P2 相同。
这样 P2 就会重新进入就绪队列，并执行。
例题 3:假设有一个操作系统，有两个进程 P1 和 P2，它们的优先级分别为 10 和 20。
现在 P1 已经处于就绪队列的前端，并且 P2 正在运行。
现在需要将 P2 暂停一段时间，请问应该使用哪种原语？解答:在这个问题中，P2 正在运行，因此不能使用 P 原语将 P2 插入到就绪队列中。
如果想要暂停 P2 的进程，可以使用 V 原语将 P2 从就绪队列中删除，然后使用 S 原语将 P1 的进程状态保存在内存中，即将 P1 的优先级设置为 P2 的优先级，并将 P2 的进程状态设置为暂停状态。
这样 P2 就会被暂停，直到 P1 再次执行。
有关pv操作类的题目
有关pv操作类的题目1、假定系统有三个并发进程read, move和print共享缓冲器B1和B2。
进程read负责从输入设备上读信息，每读出一个记录后把它存放到缓冲器B1中。
进程move从缓冲器B1中取出一记录，加工后存入缓冲器B2。
进程print将B2中的记录取出打印输出。
缓冲器B1和B2每次只能存放一个记录。
要求三个进程协调完成任务，使打印出来的与读入的记录的个数，次序完全一样。
请用PV操作，写出它们的并发程序。
解：beginemptyB1 , fullB1, emptyB2, fullB2 : semaphoreB1,B2 : recordemptyB1 := 1,fullB1:=0,emptyB2:=1,fullB2:=0cobegin process readX : record;begin R: 接收来自输入设备上一个记录X:=接收的一个记录；P(emptyB1)；B1:=X;V(fullB1);goto R;end;Process moveY:record;beginM:P(fullB1);Y:=B1;V(emptyB1)加工YP(emptyB2)；B2:=Y;V(fullB2);goto M; end;Process printZ:record;beginP:P(fullB2);Z:=B2;V(emptyB2)打印Zgoto P;end;coend;end;2、用PV操作解决读者写者问题的正确程序如下：begin S, Sr: Semaphore; rc: integer;S:=1; Sr:=1; rc:=0;cobegin PROCESS Reader i ( i=1,2…)begin ( P(S5))P(Sr)rc:=rc+1;if rc=1 then P(S);V(Sr);read file;P(Sr);rc:=rc-1if rc=0 thenV(S);V(Sr);( V(S5) )end ;PROCESS Writer j (j=1,2…)begin P(S);Write file;V(S)end;coend ;end;请回答：（1）信号量Sr的作用；（2）程序中什么语句用于读写互斥，写写互斥；（3）若规定仅允许5个进程同时读怎样修改程序？解：（1）Sr用于读者计数变量rc的互斥信号量；（2）if rc=1 then P（S）中的P（S）用于读写互斥；写者进程中的P （S）用于写写互斥，读写互斥。
pv操作典型例题
例1 在某展示厅设置一个自动计数系统，以计数器count表示在场的人数，count是动态变化的，若有一个人进入展示厅进程pin对计数器count加1，当有一个人退出展示厅时，进程pout实现计数器减1。
由于进、出所以展示厅的人是随机的，用P-V操作实现。
（并发进程之间的互斥问题）解：定义信号量：S——表示是否有进程进入临界区，初值为1.（表示没有进程进入临界区）begincount: Integer;S: semaphore;count:=0;S:=1;cobeginprocess PinR1: Integer;beginP (S);R1:=count;R1:=R1+1;count:=R1;V(S);end;Process PoutR2: Integer;beginP (S);R2:=count;R2:=R2-1;count:=R2;V (S);end;count;end;例2 与生产者和消费过者相似的问题，把“A进程将记录送入缓冲器”看生产者生产了一件物品且把物品存入缓冲器，把“B进程从缓冲器中取出记录并加工”看作是消费者从缓冲器取出物品去消费，缓冲器中只能放一个记录（一件物品），用P-V操作实现。
（并发进程之间的同步问题）解：定义两个信号量为：sp和sg。
sp:表示生产者是否右以把物品存入缓冲器。
由于缓冲器只能存放一个物品，因此sp的初值为1，即sp:=1。
sg：表示缓冲是否存有物品，它的初值应该为0，即sg：=0，表示缓冲器中还没有物品存在。
生产者和消费者两个进程并发执行时，可按以下的方式实现同步：sp:=1;sg:=0;cobeginprocess producer (生产者进程)beginL1:produce a product;P(sp);Buffer:=product;V(sg);goto L1endprocess consumer(消费者进程)beginL2: P(sg);Take a product;V(sp);consume;goto L1end;coend;例3 如果一个生产者和一个消费共享缓冲器容量为可以存放n件物品时，生产者总可继续存入物品；同时当缓冲器的物品不为“0”时，消费者总可从缓冲器中取走物品，用P-V操作实现。
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问题1 一个司机与售票员的例子在公共汽车上，为保证乘客的安全，司机和售票员应协调工作：停车后才能开门，关车门后才能行车。
用PV操作来实现他们之间的协调。
S1：是否允许司机启动汽车的变量S2：是否允许售票员开门的变量driver()//司机进程{while (1)//不停地循环{P(S1);//请求启动汽车启动汽车;正常行车；到站停车；V(S2); //释放开门变量，相当于通知售票员可以开门}}busman()//售票员进程{while(1){关车门;V(S1)；//释放开车变量，相当于通知司机可以开车售票P(S2)；//请求开门开车门；上下乘客；}}注意：busman() driver() 两个不停循环的函数问题2 图书馆有100个座位，每位进入图书馆的读者要在登记表上登记，退出时要在登记表上注销。
要几个程序？有多少个进程？（答：一个程序；为每个读者设一个进程）（1）当图书馆中没有座位时，后到的读者在图书馆为等待（阻塞）（2）当图书馆中没有座位时，后到的读者不等待，立即回家。
解（1 )设信号量：S=100; MUTEX=1P(S)P(MUTEX)登记V(MUTEX)阅读P(MUTEX)注销V(MUTEX)V(S)解(2)设整型变量COUNT=100;信号量：MUTEX=1;P(MUTEX);IF (COUNT==0){ V(MUTEX);RETURN;}COUNT=COUNT-1;登记V(MUTEX);阅读P(MUTEX);COUNT=COUNT+1;V(MUTEX);RETURN;问题3 有一座东西方向的独木桥；用P,V操作实现：（1）每次只允许一个人过桥；（2）当独木桥上有行人时，同方向的行人可以同时过桥，相反方向的人必须等待。
（3）当独木桥上有自东向西的行人时，同方向的行人可以同时过桥，从西向东的方向，只允许一个人单独过桥。
（此问题和读者与写者问题相同,东向西的为读者，西向东的为写者）。
（1）解设信号量MUTEX=1P (MUTEX)过桥V (MUTEX)(2)解设信号量：MUTEX=1 (东西方互斥)MD=1 (东向西使用计数变量互斥)MX=1 (西向东使用计数变量互斥)设整型变量：CD=0 (东向西的已上桥人数)CX=0 (西向东的已上桥人数)从东向西：P (MD)IF (CD=0){P (MUTEX) }CD=CD+1V (MD)过桥P (MD)CD=CD-1IF (CD=0){V (MUTEX) }V (MD)从西向东：P (MX)IF (CX=0){P (MUTEX) }CX=CX+1V (MX)过桥P (MX)CX=CX-1IF (CX=0){V (MUTEX) }V (MX)(3) 解：从东向西的，和（2）相同；从西向东的和（1）相同。
问题4 有一个俱乐部，有甲乙两个服务员，当顾客有请求时，甲负责送烟，乙负责送火，无顾客请求时，服务员睡眠。
顾客自己不能带烟和火，当顾客要抽烟时，可请求服务员送烟和火，烟和火还未送到时，顾客必须等待。
设信号量：SY, SH,CY,CH:初值都为0甲服务员REPEATP(SY)送烟V(CY)UNTIL FALSE乙服务员REPEATP(SH)送火V(CH)UNTIL FALSE顾客V(SY)V(SH)P(CH)抽烟问题5一家四人父、母、儿子、女儿围桌而坐；桌上有一个水果盘；（1）当水果盘空时，父亲可以放香蕉或者母亲可以放苹果，但盘中已有水果时，就不能放，父母等待。
当盘中有香蕉时，女儿可吃香蕉，否则，女儿等待；当盘中有苹果时，儿子可吃，否则，儿子等待。
解设信号量：SE=1 (空盘子)；SA＝0 （放了苹果的盘子）；SB=0 (放了香蕉的盘子)父亲REPEAT剥香蕉P(SE)放香蕉V(SB)UNTIL FALSE母亲REPEAT削苹果P(SE)放苹果V(SA)UNTIL FALSE儿子P(SA)拿苹果V(SE)吃苹果女儿P(SB)拿香蕉V(SE)吃香蕉（2）把（1）改为：儿子要吃苹果时，请母亲放苹果，女儿要吃香蕉时，请父亲放香蕉，（还是盘子为空时才可以放）。
（2）解：再增加两个信号量：SF=0, SM=0父亲REPEATP(SF)P(SE)放香蕉V(SB)UNTIL FALSE母亲REPEATP(SM)削苹果P(SE)放苹果V(SA)UNTIL FALSE儿子V(SM)P(SA)拿苹果V(SE)吃苹果女儿V(SF)P(SB)拿香蕉V(SE)吃香蕉问题6有一个超市，最多可容纳N个人进入购物，当N个顾客满员时，后到的顾客在超市外等待；超市中只有一个收银员。
可以把顾客和收银员看作两类进程，两类进程间存在同步关系。
写出用P;V操作实现的两类进程的算法（2003年系统设计员考试的题目）解：设信号量：S=0，C=0 (顾客与收银员的同步信号量)，M=N收银员P(S)收银V(C)顾客P(M)进入店内购物V(S)P(C)V(M)问题7有一个理发店，店内共有20个座位供顾客等待理发，（进入理发店的顾客，都在此座位上等待理发，正在理发的顾客不占用此座位），当20个座位坐满了，后到的顾客不等待，立即回家。
当没有顾客时，理发师睡眠等待。
解：设信号量：S=0.C=0,MUTEX=1设整型变量SM=20理发师REPEATP(S) -------如无顾客，理发师等待V(C) 叫一个顾客理发理发UNTIL FALSE顾客P(MUTEX)IF (SM=0){ V(MUTEX)――――满座，离开，回家RETURNELSESM=SM-1―――――空座位数减1V(MUTEX)}V(S)――――――――通知理发师，增加了一个顾客，如理发师在等待则唤醒他P(C) ———————等理发师叫自己理发P(MUTEX)SM=SM+1―――――被叫到，释放一个空的座位V(MUTEX)接受理发如果此题改为：满座时，顾客等待空座位：则顾客进程的程序修改如下：把SM设为信号量SM=20顾客P(SM) ---------------------申请一个座位，无则等待V(S)――――――――通知理发师，增加了一个顾客，如理发师在等待则唤醒他P(C) ———————等理发师叫自己理发V(SM)接受理发问题8一个盒子，内有黑白两种棋子（数量相等），甲每次从盒子中取出一颗黑子，乙每次从盒子中取出一颗白子，一人取了棋子后，必须等另一方取过棋子方可再取，（可假设甲先取）。
解：设信号量：SJ=1,SY=0甲REPEATP(SJ)取一颗黑子V(SY)UNTIL 盒子中无黑子乙REPEATP(SY)取一颗白子V(SJ)UNTIL 盒子中无白子（八）按要求完成下面的程序。
设有三个进程，input进程、compute进程和output进程；它们通过共享一个缓冲区buf的合作关系如下：（1）input进程每次输入数据后，把数据送到buf,供compute进程计算和output进程打印；（2）comput进程每次从buf取出已输入的可计算的数据进行计算，并当output进程把输入数据打印完成后，把计算结果送入buf供output进程打印；（3）output进程每次按顺序把buf中的输入数据和计算结果在打印机上输出。
解：设信号量：sa=1,sb=sc=sd=0, 请把能正确实现这三个进程同步关系的P、V 操作的语句填入下面的程序。
procedure inputbeginlocal datarepeatget(data);p(sa);buf=data;(1)V ( sc )v(sb);until falseend;procedure computebeginlocol datarepeat(2)P ( sb )data=buf;计算data并把结果保存在data;(3)P ( sd )buf=data;v(sc);until falseend;procedure outputbeginlocal datarepeatP(sc)打印buf;(4)V ( sd )p(sc)打印buf;v(sa);until falseend;5.今有三个进程R、M、P，它们共享一个缓冲区。
R负责从输入设备读信息，每次读出一个记录并把它存放在缓冲区中：M在缓冲区加工读入的记录；P把加工后的记录打印输出。
输入的记录经加工输出后，缓冲区中又可存放下一个记录。
请用P、V操作为同步机构写出他们并发执行时能正确工作的程序。
答：三个进程共用一个缓冲区，他们必须同步工作，可定义三个信号量：S1：表示是否可把读人的记录放到缓冲区，初始值为1.S2：表示是否可对缓冲区中的记录加工，初始值为0.S3：表示记录是否加工好，可以输出，初始值也为0.三个进程可如下设计：BeginS1，S2，S3：semaphore；S1：＝l；S2：＝S3：＝0；cobeginprocess RbeginL1：读记录；P（S1）；记录存入缓冲区；V（S2）；goto L1；end；process MbeginL2：P（S2）；加工记录；V（S3）；goto L2；end；process PbeginL3：P（S3）；输出加工后的记录；V（S1）；goto L3；end；coend；end.6.现有4个进程R1，R2，W1，W2，它们共享可以存放一个数的缓冲器B.进程R1每次把从键盘上投入的一个数存放到缓冲器B中，供进程W1打印输出；进程R2每次从磁盘上读一个数放到缓冲器B中，供进程W2打印输出。
当一个进程把数据存放到缓冲器后，在该数还没有被打印输出之前不准任何进程再向缓冲器中存数。
在缓冲器中还没有存入一个新的数之前不允许任何进程加快从缓冲区中取出打印是怎样才能使这四个进程在并发执行是协调的工作？答：这四个进程实际上是两个生产者R1，R2和两个消费者W1，W2.各自生成不同的产品中各自的消费对象去消费，他们共享一个的缓冲器。
由于缓冲器只能存放一个数，所以，R1和R2在存放数时必须互斥。
而R1和W1、R2和W2之间存在同步。
为了协调它们的工作可定义三个信号量：S：表示能否把数存人缓冲器B，初始值为1.S1：表示R1是否已向缓冲器存入从键盘上读入的一个数，初始值为0.S2：表示R2是否已向缓冲器存入从磁盘上读入的一个数，初始值为0.BeginS，S1，S2：semaphore；S：＝1；S1：＝S2：＝0；Cobeginprocess R1xl ：integerbeginL1：从键盘读一个数；x1：=读入的数；P（S）；P（S）；B：＝xlV（S1）；goto L1；end；process R2x2：integer；beginL2：从磁盘读一数；x2：=读入的数；x2：=读入的数；P（S）；B：＝x2；V（S2）；goto L2；end；process W1y：integer；beginL3：P（S1）；y：=B；V（S）；打印y中的数；goto L3；end；process W2z：integerbeginL4：P（S2）；z：=B；V（S）；打印z中的数；goto L4；end；coend；end.。