操作系统期末PV大题

### 关于操作系统课程中PV操作相关的期末考试大题

#### 题目背景
在多进程环境中，不同进程之间需要协调工作以确保数据的一致性和处理流程的有序性。PV操作（也称为信号量机制）是一种用于解决进程间同步问题的有效方法。

#### 示例题目
假设有一个医院场景中的诊断过程，其中涉及医生和化验室两个实体的工作交互：

- **医生**负责为患者进行初步检查并开具化验单；
- **化验室工作人员**接收这些化验单完成相应的检验项目并将结果返回给医生；

为了实现上述过程中两者的有效协作，可以通过定义一对共享变量 `s1` 和 `s2` 来表示是否存在待处理的任务以及是否已有可用的结果[^4]。

int s1 = 0; // 表示是否有未被领取的化验单
int s2 = 0; // 表示是否有已完成但尚未交付的化验报告

对于医生端的操作如下所示：

void doctor() {
    while (true) {
        examine_patient();          // 对病人进行初次诊疗
        V(&s1);                     // 发送化验请求, 增加资源计数器
        P(&s2);                     // 等待化验结果到来, 减少资源计数器
        review_results_and_treat(); // 查看化验结果并对症治疗
    }
}

而对于化验人员来说，则执行相反的过程来响应来自医生的要求：

void lab_technician() {
    while (true) {
        P(&s1);                    // 接收新的化验任务, 减少资源计数器
        perform_test();            // 执行具体的化验分析
        V(&s2);                    // 完成化验并向医生提供结果, 增加资源计数器
    }
}

在这个例子中，通过合理设置初始状态下的信号量值，并利用V/P原语控制访问顺序，实现了两者间的无缝衔接与高效合作。