P and V

上次，我们已经说过死锁的形成原因以及防止方法了，都知道，之所以会发生死锁现象，原因之一是进程执行所申请的资源得不到满足，而陷入无限期的循环等待现象，而在这里我们说的进程其实是并发进程，也就是一组，至少两个进程同时进行。出现了并发进程，随之而来的就是解决并发进程间的资源分配方法，PV操作

首先我们说一下定义：

1、p操作和v操作都是原语，即不可中断的过程。他们是对信号量进行操作

2、P操作：将信号量（定为S）S减去1，若结果小于0，则把调用P（s）的进程置成等待信号量S状态

3、V操作：将信号量S加1，若结果不大于0，则释放一个等待信号量S的进程。

4、相关临界区：并发进程中涉及到相同变量的那些临界区。（进程间所要使用的变量集的交合点）

5、信号量：通俗的理解就是相关临界区内的资源容纳量。

首先我们认识一下信号量，就拿我们这张图来说吧来说吧

在这里，我们完全可以把重心的白色的盘子看作是临界区，心形糕点就是人们需求的资源，也就是信号量=2，从其中我们可以明明白白的看到一个盘子，两个糕点，所以我们怎么定义呢？

信号量 S=2

可是这明摆着有ABCD四只饿鬼，是典型的狼多肉少啊，怎么办呢？

就是我们的PV操作了。

首先，我们已经定义好信号量s了所以，假如我们按顺序从A开始算的话

如以下表

人员	信号量值
未分配时	2
A	1
B	0
C	-1
D	-2

就和上边表里一样，也就是AB有的吃，CD没得吃，因为资源被AB吃掉了。

接下来，我们认识PV操作：

还拿上边那张图来说，假设厨房还在一直做糕点，一直不断地往盘子里补充，而ABCD也还在一直不断地吃，那又该有什么情况发生呢？

1、当盘子满了之后，厨房师傅就不能再继续往里加了，只能等到盘子有空余地方的时候，才能继续放

2、当盘子里的糕点被吃完而厨房孩没有及时补充的时候，饿鬼们就不能吃了，只能等着，一直到盘子里又有糕点后才能吃

这样，条件就设定好了，又该如何进行呢？

begin

S;semaphore;                定义信号量

S=4;

cobegin

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process A

Begin

L1:看盘子；

P(s);   检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有， 然后A就可以拿，可以吃了

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

go to L1;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process B

Begin

L2:看盘子；

P(s); 检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有， 然后A就可以拿，可以吃了

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

go to L2;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process C

Begin

L3:看盘子；

P(s);检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有， 然后A就可以拿，可以吃了

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

go to L3;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process D

Begin

L4:看盘子；

P(s);检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有， 然后A就可以拿，可以吃了

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

go to L4;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

就上面的这个做法，存在一个问题，那就是如果ABCD同时看向盘子，而盘子里却只有一个糕点时，ABCD的信号量都表示为1，可是谁吃呢？这个就是并发进程里面的弊端，与时间有关的错误。这种问题十分常见于互斥性质的并发进程中。

为了改善上面的这个问题，我们把它改一下，改成同步性质的并发进程，同步的，主要体现在进程之间的信息交互上，一种依赖关系

条件：按顺序来，ABCD按顺序吃糕点

begin

S,S1,S2,S3,S4;semaphore;                定义信号量

S=4,S1=1,S2=0,S3=0,S4=0;

cobegin

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process A

Begin

L1:看盘子；

P(s);   检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有， 然后A就可以拿，可以吃了

P(s1);

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

V（s2）；告诉B，自己吃完了，你可以吃了

go to L1;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process B

Begin

L2:看盘子；

P(s);   检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有， 然后A就可以拿，可以吃了

P(s2);

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

V（s3）；告诉C，自己吃完了，你可以吃了

go to L2;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process C

Begin

L3:看盘子；

P(s);   检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有， 然后A就可以拿，可以吃了

P(s3);

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

V（s4）；告诉D ，自己吃完了，你可以吃了

go to L3;

end;

----------------------------------------------------------------------------------------------

Process D

Begin

L4:看盘子；

P(s);   检查盘子里又没有糕点呢？当S不小于0时，就证明有， 然后A就可以拿，可以吃了

P(s4);

吃糕点；

V（s）；吃了糕点后，释放盘子的空间，告诉厨师，你可以放了

V（s1）；告诉A，自己吃完了，你可以吃了

go to L4;

end;

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就这样，有互斥转为同步，他们之间就会按顺序吃饭，不会争夺，也不会吵架，按部就班，而他们之间呢，主要是信息的交互，我吃了告诉你，然后你就去吃就行了，没有打架的理由啊！

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