同步和P-V操作：P-V操作的概念

信号灯的概念

信号灯是一种卓有成效的进程同步机制。
1965年荷兰学者Dijkstra（迪科斯彻）提出

信号灯用于进程同步的基本思想

进程在运行过程受信号灯状态控制，并能改变信号灯状态

• 进程受控制：信号灯的状态可以阻塞或唤醒进程。
• 改变信号灯：信号灯的状态可以被进程改变。

信号灯机制

信号灯数据结构

• 信号灯变量定义为一个二元矢量（S,q）。
• S:整数，初值非负。
• q:PCB队列，初值为空集。

struct SEMAPHORE
{
    int s; //整数，初值为负
    Pointer_PCB;//队列：进程PCB指针，初值空集
}

信号灯操作

两个操作

• P操作（函数或过程，P(S,q)）
• V操作 (函数或过程，V(S,q))

P,V是荷兰语：Passeren通过，Vrijgeren释放

P操作的原理（P(S,q),P(S)）

• S值减一；
• 若差大于或等于零，该进程继续；
• 若差小于零，则该进程阻塞并加入到对列q中，并转调度函数

P（S，q）
{
   S=S-1；
   if(S<0)
     {
       Insert(Caller,q);
       Block(Caller);
       转调度函数();
    }
}
提示：P操作可能使进程调用处阻塞。
提示2：S初值很重要！

V操作的原理

• S值加一
• 若和大于零，该进程继续；
• 若和小于或等于零，该进程继续同时从q中唤醒一个进程。

V(s,q)
{
    S=S+1;
    if(S<=0)
      {
        Remove(q,pid);//pid进程ID
        Wakeup(pid);
      }
}
提示:V操作可能会唤醒阻塞的进程