操作系统PV操作详解与考研必备

"操作系统之PV金典 考研" 操作系统中的PV操作是并发控制的基础，常在考研中作为重点考察内容。PV操作源于荷兰计算机科学家埃德加·科德提出的一种同步原语，用于解决多进程或线程间的同步与互斥问题。PV操作由P操作（请求）和V操作（释放）组成，基于信号量机制。 1. P操作（Request）：当进程执行P操作时，会检查信号量S的值。如果S大于0，则将S减1，并允许进程继续执行；若S等于0，则进程进入等待状态，被放入等待队列，等待其他进程唤醒。 2. V操作（Release）：当进程执行V操作时，会将信号量S的值加1。如果在执行V操作前S的值为负数（即有等待的进程），则增加后的S值仍为负数，但会唤醒一个等待进程，将其移到就绪队列，准备执行。如果S的值原本就为非负数，则V操作后S保持非负。 PV操作在解决经典问题中起到关键作用： - 生产者-消费者问题：生产者进程生成数据，消费者进程消费数据。P/V操作用于确保缓冲区不溢出也不为空，保证生产者和消费者间的同步。 - 读者-写者问题：多个读者可以同时读取数据，但只有一个写者能写入数据。P/V操作用于确保写者与所有读者间互斥，同时允许多个读者并发访问。 - 哲学家进餐问题：五个哲学家围坐在一张桌子旁，每人一边有一根筷子。当哲学家思考时，其他人可以吃饭。P/V操作用于防止出现死锁，确保至少有一个哲学家能拿起两根筷子用餐。 - 理发师问题：理发师在无人等待时可以自己去理发，但如果有顾客，他必须先为顾客服务。P/V操作用于协调理发师与顾客的活动，避免理发师陷入无限循环。 PV操作的理解和运用对于深入掌握操作系统原理至关重要，尤其在设计和分析并发程序时。此文档《操作系统之PV金典》作者王昭礼提供了详细的总结和实例解析，旨在帮助考生更好地理解和掌握这些知识点。书中还包含了作者收集的考研题目和解答，供学习者进行练习和检验自己的理解程度。如果发现错误或有新的题目，作者欢迎联系交流，以便不断更新和完善内容。