基于Linux操作系统的司机售票员的PV操作问题

基于Linux操作系统的司机售票员的PV操作问题

基于Linux操作系统的司机售票员的PV操作问题

P操作和V操作室操作系统中，常用的进程管理的操作模型，不同的操作系统有不同的实现方法，而不是一个具体可以直接调用的函数。PV操作主要是可以实现进程的同步或者互斥。接下来就用一个经典的例子理解PV操作

1. 初步认识
   信号量S：
   信号量的值有3种情况有不同的处理方式
   S=0时，表示当前没有可用资源，此时进程会被阻塞，等待资源空闲出来。
   S＞0时，表示当前有S个空余资源，此时可以让进程继续进行下去，不会阻塞。
   S＜0时，表示当前资源短缺，其绝对值表示同样在等待该资源释放的进程数目

P操作：
功能：为进程申请一个资源，或者阻塞一个进程
逻辑：

void P(S)
{S=S-1;/*信号量自减1，表示申请了一个资源，资源数目减去1*/if(S<0)/*如果S<0了，说明资源不足，申请失败，但是S不要加回来，S绝对值用来顺便统计一共有多少进程在等待*/{阻塞正在申请该资源的当前进程，因为资源不够；}
}

**总结：**其实P操作就是检测信号量够不够，够的话就启动这个信号量代表的进程，不够的话就暂时把这个进程阻塞了。
【每执行一次P操作，资源数和信号量减少1】

V操作：
** 功能** 释放一个资源。让资源或者信号量增加1个

** 逻辑：**

void V(S)
{S=S+1;//把当前进程占有的资源释放掉，故S加一if(S<=0){从阻塞队列中释放一个进程，继续执行；}
}

**总结：**V操作就是检测是否队列中有正在等待的进程，有的话唤醒一个。并且释放一个资源
【每执行一次V操作，资源数和信号量就会加一】

接下来我们用一个例子体会：

• 司机和售票员必须同步：一方面：售票员只有关闭车门后，司机才可以开车；另一方面：司机到站停车后，售票员才可以打开车门。不可以混乱。试用伪代码实现逻辑过程。 *
  设置2个信号量：
  S2 代表车门这个资源，初始值为0
  S1代表行驶状态这个资源，初始值也为0

司机进程
{P(S2);发动汽车，开始行驶;汽车到站，停车;V(S1);
}售票员进程
{关车门;V(S2);售票;P(S1);开车门;客人上下车;
}

【分析】
一开始，司机进程和售票员同时开始进行。
司机进程内：一开始就用P操作检测车门信号量S2。
此时S2=0，P操作之后S2=-1，【车门资源不够，即：车门打开了】于是司机进程被阻塞。一直等待售票员进程内关闭车门，释放S2信号量。这一时期他一直在检测S2是否符合条件
售票员进程内：此时司机进程一直被阻塞。售票员关闭车门后，利用V操作，释放车门资源S2，S2加一成为0。【门关闭】

此时：司机进程内S2变成0后，司机进程检测到符合了。就继续执行司机进程，开车开始行驶。售票员进程也在同时进行，即售票。

售票员售票结束后，会进入到P操作检测行驶状态资源S1，S1此时是0，减一后为-1。不满足条件，【即，汽车正在行驶】。于是售票员进程被阻塞了，等待司机进程释放S1才可以开门。

司机进程内：此时售票员进程已经被阻塞在P操作了。司机到站停车后，利用V操作释放了S1，让S1加一变成0【即，停车】

这时候售票员进程检测到S1满足了要求，P操作通过，于是售票员进程继续进行。她打开了车门。

接下来司机又会回到梦开始的地方：那个一开始检测S2的P操作处，继续执行下去。
【你当然可以设置循环处，不要像我一样没良心一直让他工作】

注释：这个例子里有一段是司机一边开车售票员一边售票的阶段，即：两个进程同时进行。
我们上面举例是售票员售完了票，司机没停车，售票员没办法开门。
但是操作系统的不确定性，完全可能两个进程进行的程度不一样，可能会司机停车了，应该打开车了，可是售票员没买完票就一直不开车门。。。。。
这一个例子不要深究嘛～