育才学习网1.操作系统三个基本原语
PV原语通过操作信号量来处理进程间的同步与互斥的问题。其核心就是一段不可分割不可中断的程序。
信号量的概念1965年由著名的荷兰计算机科学家Dijkstra提出，其基本思路是用一种新的变量类型（semaphore）来记录当前可用资源的数量。有两种实现方式：1)semaphore的取值必须大于或等于0。0表示当前已没有空闲资源，而正数表示当前空闲资源的数量；2) semaphore的取值可正可负，负数的绝对值表示正在等待进入临界区的进程个数。
信号量是由操作系统来维护的，用户进程只能通过初始化和两个标准原语（P、V原语）来访问。初始化可指定一个非负整数，即空闲资源总数。
P原语：P是荷兰语Proberen（测试）的首字母。为阻塞原语，负责把当前进程由运行状态转换为阻塞状态，直到另外一个进程唤醒它。操作为：申请一个空闲资源（把信号量减1），若成功，则退出；若失败，则该进程被阻塞；
V原语：V是荷兰语Verhogen（增加）的首字母。为唤醒原语，负责把一个被阻塞的进程唤醒，它有一个参数表，存放着等待被唤醒的进程信息。操作为：释放一个被占用的资源（把信号量加1），如果发现有被阻塞的进程，则选择一个唤醒之。
具体PV原语对信号量的操作可以分为三种情况：
1）把信号量视为一个加锁标志位，实现对一个共享变量的互斥访问。
实现过程：
P(mutex); // mutex的初始值为1 访问该共享数据；
V(mutex);
非临界区
2）把信号量视为是某种类型的共享资源的剩余个数，实现对一类共享资源的访问。
实现过程：
P(resource); // resource的初始值为该资源的个数N 使用该资源；
V(resource)； 非临界区
3）把信号量作为进程间的同步工具
实现过程：
临界区C1;
P(S);
V(S);
临界区C2;
2.P原语和V原语的含义,如何用PV操作解决同步和互斥
p原语为申请资源
v原语为释放资源
pv操作必须成对出现
通过对信号量的互斥修改
信号量为s，当需要进行互斥的时候s 初值为1（也不是绝对的，但是这个是通常情况）
p操作就是
s-1
如果s>= 0 就使用资源
否则就挂起等待
v操作就是s+1
如果s否则什么都不做
通常临界量的代码都是这样的（互斥）
s = 1
进程1:
p(s)
临界代码
v(s)
进程2:
p(s)
临界代码
v(s)
可以看出来，当又一个进程占领资源的时候，另一个进程被挂起，是不可以访问资源的，完成了互斥
而实现同步的代码是
先设s= 0；（同步信号量）
s' = 1；（互斥信号量）
进程1:
p(s')
临界代码
v(s)
进程2:
p(s)
临界代码
v(s')
可以看到，在第一个进程准备完成之前第二个进程无法使用资源，而在第一个进程准备完成之后，第二个进程消耗掉第一个进程的资源之前，第一个进程也不能再生产资源。
3.在xilinx 中怎么用iddr2的原语
IDDR2 #(.DDR_ALIGNMENT("NONE"), .INIT_Q0(1'b0), .INIT_Q1(1'b0),.SRTYPE("SYNC") )
IDDR2_sclk (
.Q0(), // 1-bit output captured with C0 clock
.Q1(), // 1-bit output captured with C1 clock
.C0(), // 1-bit clock input
.C1(), // 1-bit clock input
.CE(1'b1), // 1-bit clock enable input
.D(), // 1-bit DDR data input
.R(1'b0), // 1-bit reset input
.S(1'b0) // 1-bit set input
);
就这么用就行了
4.计算机操作系统的原语
pv（进程通信的两种操作）
P： 荷兰语Passeren，相当于英文中的pass;
V： 荷兰语的Verhoog，相当于英文中的increment（增量）.
我们规定在信号量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】。
【小于零】的时候，表示正在【等待使用临界区的进程】的个数。
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。
5.怎么用上锁和开锁原语实现互斥售票窗口问题
class CSimpleLock { public： // 上锁 CSimpleLock(HANDLE hMutex) { m_hMutex = hMutex ; WaitForSingleObject(hMutex, INFINITE) ； } // 开锁 ~CSimpleLock() { ReleaseMutex(m_hMutex) ; } private: HANDLE m_hMutex ； }； 要使用这个类别，您必须传给CSimpleLock构造函数一个互斥器物件的代码，构造函数在结束返回之前必须等待该互斥器被释放。
另外，一旦CSimpleLock物件离开有效范围时，析构函数就会自动释放互斥器物件。因此，如果要保护某个函数，就可以产生一个CSimpleLock物件∶ HRESULT __stdcall CA::Tick(int delta) { CSimpleLock Lock(m_hCountMutex) ; m_count += delta ; return S_OK ; } HRESULT __stdcall CA::Left() { CSimpleLock Lock(m_hHandMutex) ; m_bRightHand = FALSE ; return S_OK ; }。
6.如何写操作系统原理的PV原语操作
从论坛找来一个非常好的帖子，请好好学习一下： 在计算机操作系统中，PV操作是进程管理中的难点。
首先应弄清PV操作的含义：PV操作由P操作原语和V操作原语组成（原语是不可中断的过程），对信号量进行操作，具体定义如下： P(S)：①将信号量S的值减1，即S=S-1； ②如果S？，则该进程继续执行；否则该进程置为等待状态，排入等待队列。 V(S)：①将信号量S的值加1，即S=S+1； ②如果S>0，则该进程继续执行；否则释放队列中第一个等待信号量的进程。
PV操作的意义：我们用信号量及PV操作来实现进程的同步和互斥。PV操作属于进程的低级通信。
什么是信号量？信号量（semaphore）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。信号量的值与相应资源的使用情况有关。
当它的值大于0时，表示当前可用资源的数量；当它的值小于0时，其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。注意，信号量的值仅能由PV操作来改变。
一般来说，信号量S？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单位资源，因此S的值减1；当S 利用信号量和PV操作实现进程互斥的一般模型是：进程P1 进程P2 …… 进程Pn …… …… …… P(S); P(S); P(S)；临界区； 临界区； 临界区；V(S); V(S); V(S)；…… …… …… …… 其中信号量S用于互斥，初值为1。
使用PV操作实现进程互斥时应该注意的是： （1）每个程序中用户实现互斥的P、V操作必须成对出现，先做P操作，进临界区，后做V操作，出临界区。若有多个分支，要认真检查其成对性。
（2）P、V操作应分别紧靠临界区的头尾部，临界区的代码应尽可能短，不能有死循环。（3）互斥信号量的初值一般为1。
利用信号量和PV操作实现进程同步 PV操作是典型的同步机制之一。用一个信号量与一个消息联系起来，当信号量的值为0时，表示期望的消息尚未产生；当信号量的值非0时，表示期望的消息已经存在。
用PV操作实现进程同步时，调用P操作测试消息是否到达，调用V操作发送消息。 使用PV操作实现进程同步时应该注意的是： （1）分析进程间的制约关系，确定信号量种类。
在保持进程间有正确的同步关系情况下，哪个进程先执行，哪些进程后执行，彼此间通过什么资源（信号量）进行协调，从而明确要设置哪些信号量。 （2）信号量的初值与相应资源的数量有关，也与P、V操作在程序代码中出现的位置有关。
（3）同一信号量的P、V操作要成对出现，但它们分别在不同的进程代码中。【例1】生产者-消费者问题 在多道程序环境下，进程同步是一个十分重要又令人感兴趣的问题，而生产者-消费者问题是其中一个有代表性的进程同步问题。
下面我们给出了各种情况下的生产者-消费者问题，深入地分析和透彻地理解这个例子，对于全面解决操作系统内的同步、互斥问题将有很大帮助。（1）一个生产者，一个消费者，公用一个缓冲区。
定义两个同步信号量：empty——表示缓冲区是否为空，初值为1。full——表示缓冲区中是否为满，初值为0。
生产者进程 while(TRUE){ 生产一个产品； P(empty)； 产品送往Buffer; V(full); } (2)一个生产者，一个消费者，公用n个环形缓冲区。定义两个同步信号量：empty——表示缓冲区是否为空，初值为n。
full——表示缓冲区中是否为满，初值为0。 设缓冲区的编号为1~n-1，定义两个指针in和out，分别是生产者进程和消费者进程使用的指针，指向下一个可用的缓冲区。
生产者进程 while(TRUE){ 生产一个产品； P(empty)； 产品送往buffer(in); in=(in+1)mod n; V(full); } (3)一组生产者，一组消费者，公用n个环形缓冲区 在这个问题中，不仅生产者与消费者之间要同步，而且各个生产者之间、各个消费者之间还必须互斥地访问缓冲区。定义四个信号量：empty——表示缓冲区是否为空，初值为n。
full——表示缓冲区中是否为满，初值为0。mutex1——生产者之间的互斥信号量，初值为1。
mutex2——消费者之间的互斥信号量，初值为1。 设缓冲区的编号为1~n-1，定义两个指针in和out，分别是生产者进程和消费者进程使用的指针，指向下一个可用的缓冲区。
生产者进程 while(TRUE){ 生产一个产品； P(empty); P(mutex1)； 产品送往buffer(in); in=(in+1)mod n; V(mutex1); V(full)； } 需要注意的是无论在生产者进程中还是在消费者进程中，两个P操作的次序不能颠倒。应先执行同步信号量的P操作，然后再执行互斥信号量的P操作，否则可能造成进程死锁。
【例2】桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。
规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。分析在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，盘中一次只能放一个水果。
当盘子为空时，爸爸可将一个水果放入果盘中。若放入果盘中的是桔子，则允许儿子吃，女儿必须等待；若放入果盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。
本题实际上是生产者-消费者问题的一种变形。这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。
解：。
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