京江晚报有几个版面?各版面是怎样分工的?

作者&投稿:村新 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
操作系统PV是什么意思?~

是操作系统里进程之间通信用到的两种操作 具体可以参考下面:

在操作系统理论中有一个非常重要的概念叫做P,V原语。在我们研究进程间的互斥的时候经常会引入这个概念,将P,V操作方法与加锁的方法相比较,来解决进程间的互斥问题。实际上,他的应用范围很广,他不但可以解决进程管理当中的互斥问题,而且我们还可以利用此方法解决进程同步与进程通信的问题。

[一]P,V原语理论

阐述P,V原语的理论不得不提到的一个人便是赫赫有名的荷兰科学家E.W.Dijkstra。如果你对这位科学家没有什么印象的话,提起解决图论中最短路径问题的Dijkstra算法应当是我们再熟悉不过的了。P,V原语的概念以及P,V操作当中需要使用到的信号量的概念都是由他在1965年提出的。

信号量是最早出现的用来解决进程同步与互斥问题的机制,包括一个称为信号量的变量及对它进行的两个原语操作。信号量为一个整数,我们设这个信号量为:sem。很显然,我们规定在sem大于等于零的时候代表可供并发进程使用的资源实体数,sem小于零的时候,表示正在等待使用临界区的进程的个数。根据这个原则,在给信号量附初值的时候,我们显然就要设初值大于零。

p操作和v操作是不可中断的程序段,称为原语。P,V原语中P是荷兰语的Passeren,相当于英文的pass, V是荷兰语的Verhoog,相当于英文中的incremnet。

P原语操作的动作是:

(1) sem减1;

(2) 若sem减1后仍大于或等于零,则进程继续执行;

(3) 若sem减1后小于零,则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中,然后转进程调度。



V原语操作的动作是:

(1) sem加1;

(2) 若相加结果大于零,则进程继续执行;

(3) 若相加结果小于或等于零,则从该信号的等待队列中唤醒一等待进程,然后再返回原进程继续执行或转进程调度。



需要提醒大家一点就是P,V操作对于每一个进程来说,都只能进行一次。而且必须成对使用。且在P,V愿语执行期间不允许有中断的发生。

对于具体的实现,方法非常多,可以用硬件实现,也可以用软件实现。我们采用如下的定义:

procedure p(var s:samephore);
{
s.value=s.value-1;
if (s.value<0) asleep(s.queue);
}
procedure v(var s:samephore);
{
s.value=s.value+1;
if (s.value<=0) wakeup(s.queue);
}
其中用到两个标准过程:
asleep(s.queue);执行此操作的进程控制块进入s.queue尾部,进程变成等待状态
wakeup(s.queue);将s.queue头进程唤醒插入就绪队列
对于这个过程,s.value初值为1时,用来实现进程的互斥。

虽软说信号量机制毕加锁方法要好得多,但是也不是说它没有任何的缺陷。由此我们也可以清晰地看到,这种信号量机制必须有公共内存,不能用于分布式操作系统,这是它最大的弱点。

[二]P,V原语的应用

正如我们在文中最开始的时候提到的,P,V原语不但可以解决进程管理当中的互斥问题,而且我们还可以利用此方法解决进程同步与进程通信的问题。

(1)用P V原语实现进程互斥

把临界区置于P(sem) 和V(sem)之间。当一个进程想要进入临界区时,它必须先执行P原语操作以将信号量sem减1,在进程完成对临界区的操作后,它必须执行V原语操作以释放它所占用的临界区。从而就实现了进程的互斥:

具体的过程我们可以简单的描述如下:

PA:

P(sem)

;

V(sem)

PB:

P(sem)

;

V(sem)

(2) 用P V原语实现进程同步

进程同步问题的解决同样可以采用这种操作来解决,我们假设两个进程需要同步进行,一个进程是计算进程,另一个进程是打印进程,那么这个时候两个进程的定义可以表示为:

PC(表示计算进程)

A: local buf

repeat

buf=buf

until buf=空

计算

得到计算结果

buf=计算结果

goto A

PP:(表示打印进程)

B: local pri

repeat

pri=buf

until pri!=空

打印buf中的数据

清除buf中的数据

goto B

相应用P,V原语的实现过程为:

PA: deposit(data)

Begin local x

P(bufempty)

按FIFO方式选择一个空缓冲区buf(x)

buf(x)=data

buf(x)置满标记

V(buffull)

end

PB:remove(data)

Begin local x

P(buffull)

按FIFO方式选择一个装满

数据的缓冲区buf(x)

data=buf(x)

buf(x)置空标记

V(bufempty)

end

(3)用P V原语实现进程通信

我们以邮箱通信为例说明问题:

邮箱通信满足的条件是:

;发送进程发送消息的时候,邮箱中至少要有一个空格能存放该消息。

;接收进程接收消息时,邮箱中至少要有一个消息存在。

发送进程和接收进程我们可以进行如下的描述:

Deposit(m)为发送进程,接收进程是remove(m). Fromnum为发送进程的私用信号量,信箱空格数n。mesnum为接收进程的私用信号量,初值为0.

Deposit(m):

Begin local x

P(fromnum)

选择空格x

将消息m放入空格x中

置格x的标志为满

V(mesnum)

end



Remove(m)

Begin local x

P(mesnum)

选择满格x

把满格x中的消息取出放m中

置格x标志为空

V(fromnum)

end

笔者仅从最基本的进程问题上论述P,V原语的应用。当然关于这一部分的应用是十分广泛的。比如操作系统文化史上非常经典的哲学家就餐问题,生产-消费问题,读者-写者问题,理发师问题等等。大家不妨尝试一下用信号量的方法进行实现。

主要参考书目:

《计算机操作系统教程》清华大学出版社 张尧学

Operating Systems--Design and Implementation,Prentice Hall

并发性、共享性、虚拟性、异步性。并发:指两个或多个事件在同一时间间隔内发生,这些事件宏观上是同时发生的,但在微观上是交替发生的。并行:指两个或多个事件在同一时刻发生。操作系统的并发性:指计算机系统中“同时”地运行着多个程序,这些程序宏观上是同时运行的,在微观上是交替运行的。操作系统和程序并发是一起诞生的。我们的计算机的CPU有单核的,双核的,四核的,八核的!单核CPU同一时刻只能运行一个程序,各个程序只能并发地执行(交替地使用CPU)!多核CPU同一时刻可以执行多个程序,多个程序可以并行地执行(同时发生运行)。共享:即资源共享,是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程中同时使用。所谓“同时”,往往是宏观上的,而在微观上,这些进程可能是交替地对资源进行访问的(即分时共享)。两种资源共享方式:互斥共享方式和同时共享方式。互斥共享方式:系统中的某些资源,虽然可以提供给多个进程使用,但一个时间段内只允许一个进程访问该资源。同时共享方式:系统中的某些资源,允许一个时间段内由多个进程“同时”对它们进行访问。并发性和共享性互为存在条件的。虚拟:是指一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物,物理实体(前者)是实际存在的,而逻辑上对应物(后者)是用户感受到的。异步:在多道程序环境下,允许多个程序并发的执行,但由于资源有限,进程的执行不是一管到底的,而是走走停停已不可预知的速度向前推进,这就是进程的异步性!只有系统拥有并发性,才有可能导致异步性,没有并发和共享,就谈不上虚拟和异步。操作系统(OperationSystem,OS)是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源,并合理地组织和调度计算机的工作和资源的分配,以提供给用户和其他软件方便地接口和环境,它是计算机系统中最基本的系统软件。用户可以直接和操作系统进行交互,但是大多数情况下都是通过应用软件与操作系统进行交互。硬件指的是CPU、内存、硬盘等资源。

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仲丽喜心: 我喜欢读《天天晚报》.通常有6个版面.有财政,体育,生活等几个版面.我最喜欢读的是生活栏目.

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