
PV操作经典习题,冲刺突击习题
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简介:
本资料集精选了关于PV操作的经典与冲刺突击习题,旨在帮助学习者深入理解操作系统中的同步机制,并通过大量练习提升解题技巧和应试能力。
PV 操作是计算机操作系统进程管理中的关键部分。它包括 P 原语操作与 V 原语操作,用于实现进程同步及互斥机制,解决进程中通信和竞争的问题。
P(S):①将信号量 S 的值减 1;②若 S≥0,则该进程继续执行;否则该进程进入等待状态,并加入到等待队列中。
V(S):①将信号量 S 值加 1;②如果此时 S>0,那么当前进程将继续运行下去;反之则唤醒等待队列中的第一个进程。
PV 操作的应用:
1. 进程互斥:通过 PV 操作可以实现不同进程间的互斥机制,防止资源竞争和数据不一致问题。例如,在生产者-消费者模型中,利用 PV 操作来确保生产和消费过程不会同时访问缓冲区,从而避免了因操作冲突导致的问题。
2. 进程同步:PV 操作能够保证各进程之间的协调合作。以生产者-消费者模式为例,通过使用 PV 操纵可以实现二者间的同步机制,进而保障双方的有序工作流程。
信号量定义:
信号量是一种特殊的变量类型,其值代表当前可用资源的数量或等待访问该资源的任务数量。PV操作可改变此数值。
实施PV操作时需注意以下几点:
1. 在每个程序中实现互斥控制的P和V调用必须成对出现,并且先执行 P 操作进入临界区后才进行 V 操作退出。
2. 应将P、V指令分别置于临界代码段的开始与结束处,同时尽量缩短临界区域内的处理逻辑长度以避免形成死锁状态。
3. 通常互斥信号量初始值设为1。
在解决生产者-消费者问题时PV操作的应用:
此问题是操作系统中典型的进程同步案例。在此场景下,一个或多个制造方生成物品,并将它们放入缓冲区;同时也有相应的消费方从该区域取出并消耗这些商品。
采用两个同步信号量empty(代表空位数)与full(表示已填满的数量),可以确保生产者和消费者之间相互配合且不会出现资源争抢或者数据一致性问题。例如,当只有一个制造端、一个使用端以及共享缓冲区时,我们可以通过P操作请求可用空间或产品,并通过V操作释放相应位置以供后续任务执行。
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