備戰(zhàn)軟考的日子其實一點也不輕松，而且還經(jīng)常遇到一些小小的困難，PV操作不僅僅是我們軟考的一個難點，而且還是一個常考點，它會出現(xiàn)在軟考的很多科目中，讓我們抖擻抖擻精神來看看它到底是何方神圣，一起揭開它神秘的面紗。

1.PV操作的相關概念

| 臨界資源

雖然多個進程可以共享系統(tǒng)中的各種資源，但其中許多資源一次只能為一個進程所使用，我們把一次僅允許一個進程使用的資源稱為臨界資源。許多物理設備都屬于臨界資源，如打印機等。此外，還有許多變量、數(shù)據(jù)等都可以被若干進程共享，也屬于臨界資源。

| 臨界區(qū)

對臨界資源的訪問，必須互斥地進行，在每個進程中，訪問臨界資源的那段代碼稱為臨界區(qū)。

| 信號量機制

信號量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為一個值和一個指針，指針指向等待該信號量的下一個進程。信號量的值與相應資源的使用情況有關。

| 信號量的物理含義

S>0 表示有S個資源可用

S=0 表示無資源可用

S<0 則 |S| 表示S等待隊列中的進程個數(shù)

| PV操作

用于處理進程互斥問題，協(xié)調(diào)資源的作用。

P操作，代表需要、申請、鎖定、占用資源。信號量 S - 1；

如果減 1 后大于等于 0，即 S - 1 >= 0,即 S >= 1 ，則往下執(zhí)行，

有些題目里，如果進程需要開啟，那信號量往往就要滿足這個條件，起碼要 S = 1。

V操作，代表釋放資源，信號量 S + 1；

如果加 1 后大于 0，即 S + 1 > 0 ，則往下執(zhí)行

V操作之后，信號量如果還是為零甚至為負，說明資源釋放得還不夠，程序還要繼續(xù)進行釋放，不能進行下一步。

| 總結(jié)：

P操作，占用資源，滿足條件就結(jié)束本操作，流向下一步，否則掛起，等待資源的到來；

V操作，釋放資源，滿足條件就結(jié)束本操作，流向下一步，否則等待釋放更多的資源；

P（S）：

①將信號量S的值減1，即S=S-1；

②如果S>=0，則該進程繼續(xù)執(zhí)行；否則該進程置為等待狀態(tài)，排入等待隊列。

V（S）：

③將信號量S的值加1，即S=S+1；

④如果S>0，則該進程繼續(xù)執(zhí)行；否則釋放隊列中第一個等待信號量的進程。

P、V操作必須成對出現(xiàn)，有一個P操作就一定有一個V操作

2. PV操作圖解

3. 真題小練

進程P1、P2、P3、P4和P5的前趨圖如下圖所示：

若用PV操作控制進程P1、P2、P3、P4和P5的并發(fā)執(zhí)行過程，則需要設置5個信號量S1、S2、S3、S4和S5，且信號量S1～S5的初值都等于零。下圖中a和b處應分別填入___;c和d處應分別填入___;e和f處應分別填入___。

解答：

根據(jù)前趨圖，P1進程執(zhí)行完需要通知P2和P3進程，所以需要利用V(S1)和V(S2)操作通知P2和P3進程，所以空a應該填V(S1)和V(S2)，P2進程執(zhí)行完要通知P4進程，所以空b應該填V(S3)。

P3進程運行前需要等待P1進程的結(jié)果，所以執(zhí)行程序前要先利用1個P操作，所以空c應該填P(S2)，而P3進程運行結(jié)束需要利用一個V操作通知P5進程，所以空d應該填V(S4)。

P4進程執(zhí)行結(jié)束需要利用一個V操作通知P5進程，所以空e應該填V(S5)，P5進程執(zhí)行前需要等待P3和P4進程的結(jié)果，所以空f處需要兩個P操作，則f應該填P(S4)和P(S5)。