PV操作--demo test

Posted 2022-12-16 Viola_tt

• 前言
• 认识
• demo
• 结语

前言

      操作系统的pv操作的认识，每次都有不一样的感受，近期自己再一次接触到PV操作，生产者消费者的问题，从代码的角度体会了一下，有不一样的认识和体会。

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认识

      信号量（Saphore）由一个值和一个指针组成，指针指向等待该信号量的进程。信号量的值表示相应资源的使用情况。信号量S>=0时，S表示可用资源的数量。执行一次P操作意味着请求分配一个资源，因此S的值减1；当S<0时，表示已经没有可用资源，S的绝对值表示当前等待该资源的进程数。请求者必须等待其他进程释放该类资源，才能继续运行。而执行一个V操作意味着释放一个资源，因此S的值加1；若S<0，表示有某些进程正在等待该资源，因此要唤醒一个等待状态的进程，使之运行下去。

对于PV操作的一些疑问：

• S大于0的时候不唤醒资源，小于0的时候为什么要唤醒资源？
  S大于0表示，有临界资源可以使用，也就是这个时候没有进程阻塞在资源上，所以不需要被唤醒。S小于0的时候，我们要说一下V操作的原语，本质在于：一个进程使用完临界资源后，释放临界资源，使S加1，以通知其它的进程，这个时候如果S<0，表明有进程阻塞在该类资源上，因此要从阻塞队列里唤醒一个进程来“转手”该类资源，所以这个的前提是V操作哦。

• S的绝对值表示等待的进程数，同时又表示临界资源，如何区分一下呢？
  当信号量S小于0时，其绝对值表示系统中因请求该类资源而被阻塞的进程数目.S大于0时表示可用的临界资源数。注意在不同情况下所表达的含义不一样。当等于0时，表示刚好用完。

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demo

      一下是动手实现的一个demo，感觉挺有意思的：

//生产者消费者问题
//客户端
public class ProducerConsumer
    public static void main(String[] args)
        SyncStack ss =new SyncStack();
        Producer p =new Producer(ss);
        Customer c =new Customer(ss);
        new Thread(p).start();
        new Thread(c).start();

    


//生产的产品
class Product
    int id;
    //构造函数
    Product(int _id)
        this.id=_id;
    

    public String toString()
        return "产品："+id;
    


//容器
class SyncStack
    int index=0;
    Product[] Arrpro =new Product[10];  //容器最多可以放10个产品

    //容器中放产品的方法
    public synchronized void push(Product pro)
        //如果满了
        if(index ==Arrpro.length)
            try
                this.wait();
            catch(InterruptedException e)
                e.printStackTrace();
            
        
        this.notify(); //唤醒正在等待的线程

        Arrpro[index]=pro;
        index++;
    
    //容器中取产品
    public  synchronized Product pull()
        if(index ==0)
            try
                this.wait();
            catch(InterruptedException e)
                e.printStackTrace();
            

        
        this.notify(); //唤醒正在等待的线程
        index--;
        return Arrpro[index];

    


//生产者--申请一个线程
class Producer implements Runnable
    SyncStack ss =new SyncStack();
    Producer(SyncStack _ss)
        this.ss=_ss;
    
    public void run()
        //生产者能够造20个产品
        for(int i=0;i<20;i++)
            Product pro=new Product(i);
            ss.push(pro);
            System.out.println("生产了"+pro);
            try
                Thread.sleep(1000);
            catch (InterruptedException e)
                e.printStackTrace();
            
        
    


//消费者
class Customer  implements Runnable
    SyncStack ss =new SyncStack();
    Customer(SyncStack _ss)
        this.ss=_ss;
    

    public void run()
        for(int i=0;i< 20;i++)
            Product pro =ss.pull();
            System.out.println("消费了"+pro);

            try
                Thread.sleep(2000);
            catch (InterruptedException e)
                e.printStackTrace();
            
               
    

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结语

      学习是在不断的认识，不断重复的基础上的，每次学习都get到一个点，会觉得很有意思。