操作系统中进程互斥和同步的实现的一个最基本的方方是使用信号量和PV原语。 信号量S的物理意义：当S≥0的时候表示，某个资源可以使用的数量，当S<0的时候，其绝对值表示等待某个资源的进程数。...关于PV操作的理解，首先P进程是申请一个资源，那么只需要管自己是否有执行的机会对其他进程没啥影响，如果资源满足执行P操作进程执行的话就执行，否则就阻塞，而V操作是释放一个资源，那么释放完资源，不管现在资源怎样对执行
通用的解决方案: 信号量与 PV 操作 知识框架 image.png PV 操作的基本原理 简介 荷兰语“检测(Proberen)”和“增量(Verhogen)” 信号量(semaphore) 信号量与...PV 数据结构和原语操作 信号量数据结构定义 设 s 是一个记录型数据结构, 一个分量为 int value, 另一个为信号量队列 queue P(s): 信号量 s 减一, 若结果小于零, 说明调用者拿不到资源...是我多虑了, 仔细看了一下, 中断处理时候本来就关了中断) image.png 我的信号量和 PV 的代码实现 typedef enum { RUNNABLE, // 就绪, 位于就绪队列队首的进程为执行态...image.png image.png 信号量与 PV 操作的推论 s 为正数, 该值等于封锁进程前信号量 s 还可以施行的 P 操作次数, 也等于 s 所代表的世纪还可以使用的物理资源数 s 为负数...PV 求解互斥问题 哲学家就餐问题 image.png 最多只有 4 名哲学家同时取叉子 每次只允许一个人拿左右叉子 semaphore forks[5]; for(int i=0; i<5; i+
哲学家就餐问题解法 服务生解法 最多4个哲学家 仅当一个哲学家两边筷子都可用时才允许他拿筷子 给所有哲学家编号，奇数号的哲学家必须首先拿左边的筷子，偶数号的哲学家则反之 二、信号量与PV原语...（1）信号量 信号量和P、V原语由Dijkstra（迪杰斯特拉）提出 struct semaphore { int value; pointer_PCB queue; };...信号量 互斥：P、V在同一个进程中 同步：P、V在不同进程中 信号量值含义 S>0：S表示可用资源的个数 S=0：表示无可用资源，无等待进程 S<0：|S|表示等待队列中进程个数 （...（5）用PV原语解决民航售票问题 ?...每个客户端都在执行PV这样的操作流程 （6）用PV原语解决汽车租赁问题 有一汽车租赁公司有两部敞篷车可以出租，假定同时来了四个顾客都要租敞篷车，那么肯定会有两个人租不到。 ?
System-V的信号量是老古董，除非万不得已，否则我们一般用POSIX信号量，好用、简单、靠谱。...拓展： POSIX信号量分为两种，分别是POSIX无名信号量和POSIX有名信号量，这两种信号量比之前介绍的system-V的信号量机制要简洁，虽然没有后者的应用范围那么广泛（尤其在一些老系统中，因为system-V...的信号量机制要更古老一些），但是POSIX良好的设计使得他们更具吸引力。...POSIX有名信号量的一般使用步骤是： 1，使用sem_open( )来创建或者打开一个有名信号量。 2，使用sem_wait( )和sem_post( )来分别进行P操作和V操作。...POSIX无名信号量的一般使用步骤是： 1，在这些线程都能访问到的区域定义这种变量（比如全局变量），类型是sem_t。 2，在任何线程使用它之前，用sem_init( )初始化他。
在信号的实际应用中，是不能只定义一个信号量的，而只能定义一个信号量集，其中包含一组信号量，同一信号量集中的信号量使用同一个引用ID，这样的设置是为了多个资源或同步操作的需要。...exit(1); } else printf("get the semaphore ok\n"); // use p/v to simulate the PV...setval error"); } // get some information about the semaphore and the limit of semaphore in Linux...struct sem_undo is 1 the maximum semaphore value is 32767 now free the resource remove sem okt 参考： 《精通Linux...C编程》- 程国钢 《Linux C编程完全解密》- 闫敬 吴淑坤
2.3 P、V操作 PV原语的执行顺序： 执行P操作，信号量减一 然后进行对共享资源的访问 V操作，信号量加一 PV操作中关于信号量的计算： 某系统有n个进程，共享资源R，R是可用数为m，其中n>=m...若采用PV操作，则信号量S的取值范围是多少？...然后假设P1到P3使用的信号量S3，P3到P5使用的信号量S4，P4到P5使用的信号量S5，即可推导出剩余的PV操作。...然后假设P1到P2使用的信号量S1，P4到P6使用的信号量S7，P5到P6使用的信号量S8，即可推导出剩余的PV操作 4 总结 本篇介绍了信号量与PV原语的基础知识点，并介绍了PV操作的一些应用，实现进程互斥和实现前趋关系...，前趋关系中使用前趋图来实例分析PV操作影响信号量变化的具体运行过程。
在信号量进行PV操作时都为原子操作（因为它需要保护临界资源）。 二，信号量的结构： 信号量的数据结构为一个值和一个指针，指针指向等待该信号量的下一个进程。...三，信号量对应的操作： 信号量的值仅能由PV操作来改变。 什么是PV操作： P操作： sem变量减1 （获得资源） 若sem>=0，则P操作返回，该线程程可以“通过”并继续执行。...Linux多进程访问共享资源时，需要按下列步骤进行操作： (1)检测控制这个资源的信号量的值。 (2)如果信号量是正数，就可以使用这个资源。进程将信号量的值“减 1”，表示当前进程占用了一份资源。...四，信号量的分类： 信号量按照使用场景分为 ：二值信号量和计数信号量： 二值信号量：指初始值为 1 的信号量，此类信号量只有 1 和 0 两个值，通常用来代替锁机制实现线程同步， 在一个时刻仅允许有一个资源持有者...pthread_create(&smk_1, 0, smoker, 1); pthread_create(&smk_2, 0, smoker, 2); while(1); } Linux
在Linux操作系统中，PV（物理卷）、VG（卷组）和LV（逻辑卷）是LVM（逻辑卷管理）的核心概念。...LVM是Linux下的一个逻辑卷管理工具，它允许用户动态地调整文件系统的大小，从而实现存储资源的灵活管理。本文将详细介绍PV、VG和LV的原理、操作及相关代码。...一、PV（物理卷）物理卷（Physical Volume，简称PV）是LVM的基本存储单元，它可以是硬盘分区、整个硬盘或者回环文件。在创建PV时，需要使用pvcreate命令。
Linux进程通信之信号量 概念（自行百度）： 信号量(Semaphore)，有时被称为信号灯，是在多线程环境下使用的一种设施，是可以用来保证两个或多个关键代码段不被并发调用。...在进入一个关键代码段之前，线程必须获取一个信号量；一旦该关键代码段完成了，那么该线程必须释放信号量。其它想进入该关键代码段的线程必须等待直到第一个线程释放信号量。...PV原语： 信号量有两个原子操作：P操作和V操作，具体意义也要分信号量类型的情况 P() : sem减1 V() : sem加1 分类（以了解的） 二进制信号量（0和1） 信号集（集合数组） 为什么要使用信号量...ret -ne 20000 ] then echo "$ret有问题" fi echo -e "-->\c" let "int++" done 执行shell 查看结果 发现并没有出现没有使用信号量之前数据错乱的情况...，使用ipcs 命令查看，信号量已存在 注意 使用完信号量之后，要使用sem_remove函数删掉信号量，否则会造成系统资源浪费
hello pthread jjjkj the input words is 5 jjkl;j the input words is 6 end over 注意： 这里在Linux...不过在这之前还是要稍微介绍一下什么是线程信号量，其实这个跟进程通信有点类似——Linux进程编程----syslog的使用和进程间通信的介绍（六）： a、那么什么是信号量呢？...b、信号量的类型： 二进制信号量(binary semaphore)：只允许信号量取0或1值，其同时只能被一个线程获取。...整型信号量（integer semaphore)：信号量取值是整数，它可以被多个线程同时获得，直到信号量的值变为0。...当信号量被释放一个，值被加一后，系统自动从等待队列中唤醒一个等待中的线程，让其获得信号量，同时信号量再减一。
1 什么是信号量？ 对于信号量我们并不陌生。信号量在计算机科学中是一个很容易理解的概念。本质上，信号量就是一个简单的整数，对其进行的操作称为PV操作。...释放信号量的过程就称为V操作，通过增加信号量的值，唤醒正在等待的进程。 注： 信号量，这一同步机制为什么称为PV操作。原来，这些术语都是来源于狄克斯特拉使用荷兰文定义的。...事实上，Linux提供了两类信号量： 内核使用的信号量 用户态使用的信号量（遵循System V IPC信号量要求） 在本文中，我们集中研究内核信号量，至于进程间通信使用的信号量以后再分析。...虽然信号量可以支持很大的count，但是在linux内核中，大部分情况下还是使用信号量的一种特殊形式，也就是互斥信号量（MUTEX）。...但是，从Linux内核2.6.37版本之后，上面的函数和宏已经不存在。这是为什么呢？因为大家发现在Linux内核的设计实现中通常使用互斥信号量，而不会使用信号量。
; }; 在linux中，信号量用上述结构体表示，我们可以通过该结构体定义一个信号量。...2、信号量的初始化： 可用void sema_init(struct semaphore *sem, int val);直接创建，其中val为信号量初值。...也可以用两个宏来定义和初始化信号量的值为1或0： DECLARE_MUTEX(name) : 定义信号量name并初始化为1 DECLARE_MUTEX_LOCKED(name) : 定义信号量name...semaphore *sem); //初始化信号量的值为0 3、信号量的原子操作： p操作： void down(struct semaphore *sem); //用来获取信号量，如果信号量值大于或等于...0，获取信号量，否则进入睡眠状态，睡眠状态不可唤醒 void down_interruptible(struct semephore *sem); //用来获取信号量，如果信号量大于或等于0，获取信号量
一.实现同步 同步模板 使用信号量实现同步时，需要将信号量的初值设置为0 semaphore s=0; p1() { p(s); 具体的代码 } p2() { 具体的代码 v(s); } 1...二.Linux下信号量实现同步，线程2先执行输出"hello"，线程1后执行输出"world\n"的功能 #include #include #include...，信号量的初值应设置为1，表示 临界资源的个数为1....此时信号量为1，表示可以临界资源个数为1。 2.假设p2先执行同上。...四.使用Linux信号量实现互斥 #include #include #include #include
而Posix信号灯（线程同步）指的是单个计数信号灯 System V 信号灯由内核维护 信号量的使用规则 若信号量为正，则进程可使用该资源 若信号量为0，则进程阻塞等待，并将进程插入等待队列，直到该信号量的值大于...0从等待队列中执行进程请求 加锁操作：如果信号量大于0,则信号量-1;如果信号量为0,则挂起该进程，并将这个进程插入等待队列 解锁操作：如果等待队列中有进程则唤醒该进程，让它恢复运行，否则，信号量+1...信号量相关函数 semget()函数：创建新的信号量或取得已有的信号量 semop()函数：改变信号量的值，改变操作在sem_opa中，sem_opa是sumbuf结构体对象 semctl()函数：...控制信号量 例程 信号量例程请参考github的semaphore目录下semaphore.c。...github链接：https://github.com/RiceChen/Linux-process-communication.git，记得加个star。
在这里首先强调一下，Linux系统中的semaphore信号量和signal信号是完全不同的两个概念。我们将在其它文章中详细讲解信号signal。本文可以帮你学会： 什么是XSI信号量？...但是从本质上讲，信号量实际上是实现了一套可以实现类似锁功能的原语，我们不仅可以用它实现锁，还可以实现其它行为，比如经典的PV操作。 Linux环境下主要实现的信号量有两种。...SEMMNI：系统中信号量的id标示数限制。就是信号量集的个数上限。 PV操作原语 PV操作是操作系统原理中的重点内容之一，而根据上述的互斥锁功能的描述来看，实际上我们的互斥锁就是一个典型的PV操作。...如果当前有进程使用sem_wait等待此信号量，POSIX可以允许有两种返回，一种是返回0，另一种是返回一个负值，这个负值的绝对值就是等待进程的个数。Linux默认的实现是返回0。...最后 希望这些内容对大家进一步深入了解Linux的信号量。如果有相关问题，可以在我的微博、微信或者博客上联系我。 大家好，我是Zorro！
前提知识 在介绍信号量之前，先来看看一些概念和一些简单的前提知识： 进程间通信的前提是让不同的进程看到同一份资源。...我们使用这个例子来转化成对信号量的理解： 影厅就是一个临界区，每个座位就是一个个临界资源。也就是说这个临界区中有100个临界资源。...小张就是一个进程，进程去访问临界资源的时候，先是通过信号量去“预定”资源。需要注意的是进程拿到了这个临界资源的访问权不代表这可以马上去访问。...特别的，当信号量sem等于1的时候，这意味共享资源的作为一整个资源被使用的。这种信号量称为二元信号量，通过互斥功能保护公共资源！...所有的进程在访问公共资源前，都必须先申请信号量，而申请信号量的前提，是让不同进程看到同一个信号量，因此信号量本身就是一个公共资源，这意味着信号量必须保证自己 的安全性！
Linux多线程DEMO介绍： 本次的DEMO是对多线程知识点的回顾，因为多线程技术在我们平常开发中经常用到。这次的DEMO是通过发送信号量去控制线程的运行和停止。
信号量的工作机制 信号量机制类似于看电影买票，一种资源的预订机制 申请信号量成功，相当于预定了一部分资源 判断条件是否满足，决定了后续行为 信号量已经是资源的计数器，申请信号量成功，本身就表明资源可用...申请信号量失败，本身表明资源不可用 本质就是把判断转换成信号量的申请行为 3....输入 man sem_destroy 对已经初始化的信号量进行销毁 sem_wait ——申请信号量 输入 man sem_wait 进行申请信号量的操作，使信号量的值减1 sem_post...——释放信号量 输入 man sem_post 进行释放信号量的操作，使信号量的值加1 4....) 析构 由于在构造时，对信号量进行初始化，所以需要销毁信号量 push ——生产 要生产之前要保证符合条件，才能够进行生产，所以要进行P操作——申请信号量 在使用信号量时，是不需要判断的 因为信号量是一把计数器
信号量是什么 信号量是一种计数器，用来控制对多个进程/线程共享的资源进行访问。常和锁一同使用。 在某个进程/线程正在对某个资源进行访问时，信号量可以阻止另一个进程/线程去打扰。...这样看来，一个是Unix 的标准之一（另一个标准是Open Group），一个是Unix众多版本的分支之一（其他的分支还有Linux跟BSD），应该来说，Posix标准正变得越来越流行，很多厂家开始采用这一标准...2、从使用的角度，System V 信号量的使用比较复杂，而 POSIX 信号量使用起来相对简单。 3、对 POSIX 来说，信号量是个非负整数。...而 System V 信号量则是一个或多个信号量的集合，它对应的是一个信号量结构体，这个结构体是为 System V IPC 服务的，信号量只不过是它的一部分。...【后面的栗子都一样，Posix就这么简单】 2、PV操作（增减信号量） System V Posix(无名) int semop(int semid,struct sembuf *sops,unsigned
1 读/写信号量的工作原理 读/写信号量和读/写自旋锁类似，不同的地方是进程在等待读/写信号量的时候处于挂起状态，而在等待读/写自旋锁的时候是处于忙等待，也就是自旋的状态中。...因此，对于读/写信号量来说，写操作的时候，既不可以进行读操作，也不可以进行写操作。读/写信号量提高了内核中的并发数量，也同时提高了系统的整体性能。...内核严格按照先进先出（FIFO）的原则处理等待读/写信号量的进程。读进程或者写进程一旦请求信号量失败，就被写到信号量等待队列的队尾。当信号量被释放后，队列中的第一个进程先被执行，因为它先被唤醒。...down_read() 和 down_write()函数分别用来请求读信号量和写信号量。同理，up_read()和 up_write()函数分别用来释放读信号量和写信号量。...最后，还有一个重要的函数，downgrade_write()，用于写进程使用完写信号量之后，自动将其转换成一个读信号量。
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