四、進(jìn)程的互斥( 綜合應(yīng)用 )

　　1、 進(jìn)程互斥 的含義：進(jìn)程的互斥是指當(dāng)有若干進(jìn)程都要使用某一共享資源時(shí)，任何時(shí)刻最多只允許一個(gè)進(jìn)程去使用，其他要使用該資源的進(jìn)程必須等待，直到占用資源者釋放了該資源。 　　PV操作是兩個(gè)過程，由他們兩個(gè)來控制一個(gè)信號S，假設(shè)S是紅燈的個(gè)數(shù)。

　　每個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)前都要先執(zhí)行P操作。退出臨界區(qū)時(shí)執(zhí)行V操作。用下面的比喻很容易理解：

　　臨界區(qū)門前有棵樹(S)

　　用來掛紅燈

　　進(jìn)程想進(jìn)CPU的門

　　先得上樹取盞燈(調(diào)用一次P操作)

　　取下一個(gè)去敲門(S=S-1)

　　如果樹上沒燈取(S≤0)

　　樹說欠你一盞燈(S為負(fù)時(shí))

　　沒轍只好外邊排隊(duì)等( W ait (S))

　　得燈進(jìn)程續(xù)運(yùn)行

　　運(yùn)行完了要出門(調(diào)用一次V操作)

　　馬上還回一盞燈(S=S+1)

　　若有進(jìn)程在催債(S≤0)

　　放個(gè)進(jìn)去事完成( R elease (S))

　　2、實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥的工具——PV操作。

　　PV操作 是由兩個(gè)操作，即P操作和V操作組成。P操作和V操作是兩個(gè)在信號量上進(jìn)行操作的過程。假定用S表示信號量則把這兩個(gè)過程記作P(S)和V(S)，它們的定義如下： Procedue P(Var S： Semaphore); begin S：=S-1; if S<0 then W(S) end; {P} Procedue V(Var S： Semaphore); begin S：=S+1; if S<=0 then R(S) end; {V}

　　為了確保PV操作自身的正確執(zhí)行，因此P(S)和V(S)操作中不可中斷，這種 不可被中斷的過程稱為“原語 ”。

　　3、用PV操作管理相關(guān)臨界區(qū)的一般形式

　　一個(gè)信號量與一組涉及共享變量的相關(guān)臨界區(qū)聯(lián)系起來，信號量的初值定為“1”

　　任何一個(gè)進(jìn)程要進(jìn)入臨界區(qū)前先調(diào)用P操作，執(zhí)行臨界區(qū)的操作后，退出臨界區(qū)時(shí)調(diào)用V操作。

　　由于信號量的初值為“1”，P操作起到了限制一次只有一個(gè)進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)的作用，其余進(jìn)程欲進(jìn)入臨界區(qū)必須符合對臨界區(qū)管理的第一個(gè)要求，即一次最多讓一個(gè)進(jìn)程在臨界區(qū)執(zhí)行。進(jìn)程退出后執(zhí)行V操作，若有進(jìn)程在等待則釋放一個(gè)進(jìn)程，這樣就達(dá)到了對臨界區(qū)管理的第二個(gè)和第三個(gè)要求(即不能無限逗留也不能無限等待)。

　　4、分析進(jìn)程互斥問題并用PV操作實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥。