PV操作例题
操作系统PV操作习题
操作系统PV操作习题⼀、⽤P、V操作描述前趋关系。
P1、P2、P3、P4、P5、P6为⼀组合作进程，其前趋图如图2．3所⽰，试⽤P、V 操作描述这6个进程的同步。
p23图2．3说明任务启动后P1先执⾏，当它结束后P2、P3可以开始执⾏，P2完成后P4、P5可以开始执⾏，仅当P3、P4、P5都执⾏完后，P6才能开始执⾏。
为了确保这⼀执⾏顺序，设置5个同步信号量n、摄、f3、f4、g分别表⽰进程P1、P2、P3、P4、P5是否执⾏完成，其初值均为0。
这6个进程的同步描述如下：图2．3 描述进程执⾏先后次序的前趋图int f1=0; /*表⽰进程P1是否执⾏完成*／int f2=0; /*表⽰进程P2是否执⾏完成*／int f3=0; /*表⽰进程P3是否执⾏完成*／int f4=0; /*表⽰进程P4是否执⾏完成*／int f5=0; /*表⽰进程P5是否执⾏完成*／main() {cobeginP1( );P2( );P3( );P4( );P5( );P6( );coend}P1 ( ){┇v(f1);v(f1)：}P2 ( ){p(f1);┇v(f2);v(f2);)P3 ( ){p(f1);┇v(f3);}P4( ){p(f2);┇v(f4);}P5 ( ){p(f2);┇v(f5);}P6( ){p(f3);p(f4);p(f5);┇}⼆、⽣产者-消费者问题p25⽣产者-消费者问题是最著名的进程同步问题。
它描述了⼀组⽣产者向⼀组消费者提供产品，它们共享⼀个有界缓冲区，⽣产者向其中投放产品，消费者从中取得产品。
⽣产者-消费者问题是许多相互合作进程的⼀种抽象。
例如，在输⼊时，输⼊进程是⽣产者，计算进程是消费者;在输出时，计算进程是⽣产者，打印进程是消费者。
因此，该问题具有很⼤实⽤价值。
我们把⼀个长度为n的有界缓冲区(n>0)与⼀群⽣产者进程P１、P２、…、Pm和⼀群消费者进程C１、C２、…、Ck 联系起来，如图2．4所⽰。
PV操作的例题
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。
PV操作例题
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.
Begin
S，S1，S2：semaphore；
S：＝1；S1：＝S2：＝0；
Cobegin
process R1
xl：integer
begin
L1：从键盘读一个数；
x1：=读入的数；
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）
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.
(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
（1）解
设信号量MUTEX=1
P (MUTEX)
过桥
V (MUTEX)
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。
pv操作例题
pv操作例题
以下是一个关于PV（Present Value）操作的例题：
假设你有一个投资机会，可以在今天投资1000美元，并在五年后获得1500美元的回报。
如果使用贴现率为10%，你将如何计算这个投资的PV（现值）？
PV可以用以下公式计算：
PV = CF / (1 + r)^n
其中，CF表示现金流量（回报），r表示折现率（贴现率），n表示时间期限。
根据这个公式，在这个例子中，CF = 1500美元，r = 10%，n = 5年。
将这些值代入公式中，我们可以计算出PV：
PV = 1500 / (1 + 0.10)^5
PV = 1500 / (1.10)^5
PV ≈ 1500 / 1.61
PV ≈ 930.43美元
因此，根据给定的贴现率，该投资的PV约为930.43美元。
这表示，如果你在今天投资1000美元，五年后的回报以目前的贴现率计算的现值为930.43美元。
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。
PV操作题
PV操作题1.独木桥问题：若规定同一方向的人可连续过桥，但同时在桥上人数最多4人，当某方向无人过桥后，另一方向的人才能过桥．请用ＰＶ操作模拟实现．2.独木桥问题：若规定同一方向的人可连续过桥最多10人，当某方向连续通过达到10人后，另一方向的人才能过桥．请用ＰＶ操作模拟实现．3.类似题目：车辆过单行隧道，火车过单行轨道4．有一阅览室只能容纳100人(每人一个座位)，读者进入时必须先在一张登记表上登记一个座位，离开时要销掉登记内容。
请用PV机制描述读者进程的同步关系。
5．超市购物过程：共有100个购物篮，每人进入取一个篮子购物，出去结帐并归还篮子。
出入口共用一个通道。
6．地下停车场车位管理。
（共100个车位）7．某银行最多只允许容纳N个储户办理业务，如果此时银行只有一个柜员，将此柜员和储户的行为看成两个不同进程，请用PV操作模拟上述过程。
其中储户取号等待叫号，若叫到则到柜员处办理业务，结束自行离开；柜员按顺序叫号并为储户办理业务，若N个号已取完需结束当前业务后才能让后来者取号8. 某银行最多只允许容纳N个储户办理业务，如果此时银行有M个柜员，将此柜员和储户的行为看成两个不同进程，请用PV操作模拟上述过程。
其中储户取号等待叫号，若叫到则到柜员处办理业务，结束自行离开；柜员按顺序叫号并为储户办理业务，若N个号已取完需结束当前业务后才能让后来者取号，但是柜员间叫号是互斥的9.有个师傅和三个徒弟，徒弟不断组装产品，做一个产品需要A,B,C 三种零件(分别被三个徒弟掌握)，师傅不断提供上述三种零件，但每次只能将其中两种放到桌上，具有另一种零件的徒弟则组装产品，且做完后向师傅发信号，然后师傅再拿出两种零件放到桌上，如此反复，请用PV操作模拟上述活动。
10.书本上司机和售票员问题后续内容继续更新中……。
典型例题PV操作
答：读者的动作有两个，一是填表进入阅览室读书，这时要考虑阅览室里是否有座位；二是读者阅读完毕，需要注销登记再离开阅览室，这时的操作要考虑阅览室里是否有读者存在。读者在阅览室读书时，由于没有引起资源的变动，不算动作变化。
因此，设置算法所涉及的三个信号量：empty资源信号量——表示阅览室里的空座位的数目，初值为100；full资源信号量——表示阅览室里有人的座位的数目（或表示阅览室里的读者的数目），初值为0；mutex互斥信号量——表示对登记表这个临界资源的互斥访问，初值设为1。
使用信号量机制对读者“进入”阅览室和“注销”登记之间的同步算法描述如下：
Semaphoreempty,full,mutex;//首先定义两个资源信号量empty、full和一个互斥信号量mutex
empty.value=100;full.value=0;mutex.value=1;
cobegin
process getin() //读者“进入”阅览室的进程过木桥；wait(SB);
countB:=countB-1;
if (countB=0) then signal(mutex);
signa(SB);
end
parend
end
2、有一阅览室，共有100个座位。为了很好利用它，读者进入时必须先在登记表上进行登记。该表表目设有座位号和读者姓名；离开时再将其登记项摈除。试用P、V操作描述进程之间的同步或算法。
Var SA,SB,mutex:semaphore:=1,1,1;
CountA,countB:integer:=0,0:
begin
parbegin
processA: begin
pv操作例题
pv操作例题
摘要：
1.PV 操作概述
2.PV 操作例题解析
3.PV 操作在实际工程中的应用
正文：
一、PV 操作概述
PV 操作是指在过程控制系统中，通过设定值和反馈信号的比较，计算出偏差，然后根据偏差大小和方向，对控制量进行调整，以达到控制系统目标值的一种控制方法。
PV 操作是过程控制系统中最常见的控制方式，广泛应用于各种工业生产过程中。
二、PV 操作例题解析
假设有一个储罐，需要控制其液位在100m至120m之间。
我们可以通过PV 操作来实现这个目标。
1.设定值：设定液位目标值为110m。
2.反馈信号：液位计测量的实际液位。
3.计算偏差：将实际液位与设定值进行比较，得到偏差。
4.调整控制量：根据偏差的大小和方向，调整进液阀门的开度，使液位上升或下降，直到达到设定值。
三、PV 操作在实际工程中的应用
在实际工程中，PV 操作通常与其他控制策略相结合，如PID 控制、自适
应控制等，以提高控制系统的稳定性和精度。
例如，在锅炉燃烧控制系统中，可以通过PV 操作控制燃料的供给，以维持锅炉的温度在设定值范围内。
同时，根据锅炉的负荷变化，可以通过PID 控制调整PV 操作的参数，以提高控制系统的响应速度和稳定性。
总之，PV 操作作为过程控制系统的基本控制方法，在实际工程中发挥着重要作用。
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。
(完整word版)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) ｝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。
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操作例题
Type def semaphore; Semaphore s1=s2=s3=s4=0; PROC P1 执行P1的操作； V（S1）； V（S2）；
process p2 begin repeat p(s2); read A; v(s1); until false end
coend end
设P1为司机进程，它的任务是：启动、行驶、停车； P2为售票员进程，它的任务是：关门、售票、开门。用 P，V操作写出保证P1，P2安全运行的同步算法。
begin close,stop:semaphore; close:=0; stop:=0; cobegin
PROC P2 P(S1); 执行P2的操作； V（S3）；
PROC P3 P（S2）； 执行P3的操作； V（S4）；
PROC P4 P（S3）; P（S4）； 执行P4的操作
P1、P2、P3、P4为具有合作关系的四个进程，P1执行 三个计算操作并将结果分别存入X、Y、Z变量，P1运行 结束后，P2、P3和P4分别计算X、Y、Z变量的平方值 并将结果存入原变量。利用P、V操作实现上述进程间 的同步关系。
process P2 begin P（S1）； 执行工序2； V（S2）； end；
process P3 begin P（S2）； 执行工序3； end； Coend end
设P1、P2、P3为3个相互合作的进程，P1和P2各自从 外部设备读取数据分别存入X变量和Y变量，P3进程将X、 Y的值相加并将结果存入Z变量。试用P、V操作实现上 述同步关系。
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。
pv操作例题
有一个仓库，可以存放A和B两种产品，但要求：
（1）每次只能存放一种产品（A或B）；
（2）－N<A产品数量－B产品数量<M；
其中N和M是正整数。
试用p、v操作描述产品A和产品B的入库过程。
答：
信号量的定义如下：
Var mutex，SA，SB：semphore＝1,M-1,N-1；（M，N为题目中给出的整数值）。
这里mutex用来做为互斥的信号量，保证每次只能存放一种产品（A或B）；SA用来保证<A 产品数量－B产品数量<M，SB用来保证－N< A产品数量－B产品数量即B产品数量－A产品数量<N。
对这两个信号量的具体操作是，每当放入一个A产品，SA的值就减1，SB 的值就加1；，每当放入一个B产品，SA的值就加1，SB的值就减1；当然这些操作都是由pv操作来完成的。
具体程序如下：(用C或者类C来写都可以)
Begin
Prabegin
PA: (表示A产品放置动作对应的进程)
Begin
Repeat
P(SA)
P(mutex)
放入一个A产品；
V(mutex);
V(SB);
Until false;
End
PB: (表示B产品放置动作对应的进程)
Begin
Repeat
P(SB)
P(mutex)
放入一个B产品；
V(mutex);
V(SA);
Until false;。
P.V操作(典型例题)
有个寺庙，庙中有个小和尚和老和尚若干人，有一只水缸，由小和尚提水入缸给老和尚饮用。
水缸可容10桶水，水取自同一口水井中。
水井径窄，每次仅能容一只水桶取水，水桶总数为3个。
若每次只能入缸一桶水和取缸中一桶水，而且还不可以同时进行。
试用一种同步工具写出小和尚和老和尚入水、取水的活动过程。
4.答：本题为两个进程共享两个缓冲区的问题。
首先考虑本题有几个进程：从井中取水后向缸中倒水此为连续动作，为一个进程；从缸中取水为另一个进程。
其次考虑信号量，有关互斥的有：水井和水缸。
水井一次仅能一个水桶进出，水缸一次入、取水为一桶。
分别设互斥信号量为：mutex1和mutex2控制互斥。
有关同步问题为：三个水桶无论从井中取水还是入出水缸都是一次一个，应为它设信号量count，抢不到水桶的进程只好等待。
水缸满时不可入水，设信号量为empty，控制水量，水缸空时不可出水，设信号量full，控制出水量。
设置信号量初值：mutex1：=mutex2：=1；count：=3；empty：=10；full：=0；Parbegin﹛小和尚打水进程：BeginP（empty）；P（count）；P（mutex1）；从井中打水；V（mutex1）；P（mutex2）；倒水入缸；V（mutex2）；V（count）；V（full）；End老和尚取水进程：BeginP（full）；P（count）；P（mutex2）；从缸中取水；V（mutex2）；V（count）；V（empty）；End｝Parend.2. 假定一个阅览室可供50个人同时阅读。
读者进入和离开阅览室时都必须在阅览室入口处的一个登记表上登记，阅览室有50个座位，规定每次只允许一个人登记或注销登记。
要求：（1）用PV操作描述读者进程的实现算法（可用流程图表示，登记、注销可用自然语言描述）；（2）指出算法中所用信号量的名称、作用及初值。
解S1:阅览室可供使用的空座位，其初值为50S: 是否可通过阅览室，其初值为1Process READ_in（i=1…50）{到达阅览室入口处;P(S1);P(S);在入口处登记座位号;V(s);进入座位并阅读;}Process READ_out（j=1…50）{结束阅读到达阅览室入口处;P(S);在入口处注销座位号;V(S1);V(S)离开入口处;}●N个并发进程公用一个公共变量Q，信号灯进程：main(){begins=1;cobeginp1();p2();…pn();coend}Pi(){P(s)…V(s)}其中i=1、2…n●用户A、B、C打印进程（间接相互制约关系）：s初值为1,假设打印机占用1时间片。
操作系统第二章pv操作典型问题PPT课件
P2: begin repeat
P(S2); 拣黑子； V(S1); until false end coend end
典型生产者问题1
• 有一材料保管员，他保管纸和笔假设干。 有A 、B 两组学生，A 组学生每人都备 有纸，B 组学生每人都备有笔．任一学 生只要能得到其他一种材料就可以写信。 有一个可以放一张纸或一支笔的小盒， 当小盒中无物品时，保管员就可任意放 一张纸或一支笔供学生取用，每次允许 一个学生从中取出自己所需的材料，当 学生从盒中取走材料后允许保管员再存
V(mutex); V(empty); until false end coend end;
哲学家进餐 解决方法1
至多只允许有四位哲学家同时去拿左边的筷 子，最终能保证至少有一位哲学家能够进 餐，并在用毕时能释放出他用过的两只筷 子，从而使更多的哲学家能够进餐。
semaphore seat=4; chopstick[5]={1,1,1,1,1}; process i {while(ture)
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
• 有三个并发进程：R 负责从输入设备读入 信息块，M 负责对信息块加工处理；P 负 责打印输出信息块。今提供；
• 1〕一个缓冲区，可放置K 个信息块； • 2 〕二个缓冲区，每个可放置K 个信息块；
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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=1 P(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;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(CY)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)剥香蕉P(SE)放香蕉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)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；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.。