在計算機作業系統中，pv操作是程序管理中的難點。首先應弄清pv操作的含義：pv操作由p操作原語和v操作原語組成（原語是不可中斷的過程），對訊號量進行操作，具體定義如下：
p（s）：①將訊號量s的值減1，即s=s-1；
②如果s³0，則該程序繼續執行；否則該程序置為等待狀態，排入等待佇列。
v（s）：①將訊號量s的值加1，即s=s+1；
②如果s>0，則該程序繼續執行；否則釋放佇列中第乙個等待訊號量的程序。
pv操作的意義：我們用訊號量及pv操作來實現程序的同步和互斥。pv操作屬於程序的低階通訊。消費者程序什麼是訊號量？訊號量（semaphore）的資料結構為乙個值和乙個指標，指標指向等待該訊號量的下乙個程序。訊號量的值與相應資源的使用情況有關。當它的值大於0時，表示當前可用資源的數量；當它的值小於0時，其絕對值表示等待使用該資源的程序個數。注意，訊號量的值僅能由pv操作來改變。
一般來說，訊號量s³0時，s表示可用資源的數量。執行一次p操作意味著請求分配乙個單位資源，因此s的值減1；當s<0時，表示已經沒有可用資源，請求者必須等待別的程序釋放該類資源，它才能執行下去。而執行乙個v操作意味著釋放乙個單位資源，因此s的值加1；若s£0，表示有某些程序正在等待該資源，因此要喚醒乙個等待狀態的程序，使之執行下去。
利用訊號量和pv操作實現程序互斥的一般模型是：
程序p1 程序p2 …… 程序pn
p（s）； p（s）； p（s）；
臨界區； 臨界區； 臨界區；
v（s）； v（s）； v（s）；
其中訊號量s用於互斥，初值為1。
使用pv操作實現程序互斥時應該注意的是：
（1）每個程式中使用者實現互斥的p、v操作必須成對出現，先做p操作，進臨界區，後做v操作，出臨界區。若有多個分支，要認真檢查其成對性。
（2）p、v操作應分別緊靠臨界區的頭尾部，臨界區的**應盡可能短，不能有死迴圈。
（3）互斥訊號量的初值一般為1。
利用訊號量和pv操作實現程序同步
pv操作是典型的同步機制之一。用乙個訊號量與乙個訊息聯絡起來，當訊號量的值為0時，表示期望的訊息尚未產生；當訊號量的值非0時，表示期望的訊息已經存在。用pv操作實現程序同步時，呼叫p操作測試訊息是否到達，呼叫v操作傳送訊息。
使用pv操作實現程序同步時應該注意的是：
（1）分析程序間的制約關係，確定訊號量種類。在保持程序間有正確的同步關係情況下，哪個程序先執行，哪些程序後執行，彼此間通過什麼資源（訊號量）進行協調，從而明確要設定哪些訊號量。
（2）訊號量的初值與相應資源的數量有關，也與p、v操作在程式**中出現的位置有關。
（3）同一訊號量的p、v操作要成對出現，但它們分別在不同的程序**中。
【例1】生產者-消費者問題
在多道程式環境下，程序同步是乙個十分重要又令人感興趣的問題，而生產者-消費者問題是其中乙個有代表性的程序同步問題。下面我們給出了各種情況下的生產者-消費者問題，深入地分析和透徹地理解這個例子，對於全面解決作業系統內的同步、互斥問題將有很大幫助。
（1）乙個生產者，乙個消費者，公用乙個緩衝區。
定義兩個同步訊號量：
empty——表示緩衝區是否為空，初值為1。
full——表示緩衝區中是否為滿，初值為0。
生產者程序
while(true)
生產乙個產品;
p(empty);
產品送往buffer;
v(full);
while(true)
p(full);從buffer取出乙個產品;
v(empty);
消費該產品;
（2）乙個生產者，乙個消費者，公用n個環形緩衝區。
定義兩個同步訊號生產乙個產品;empty——表示緩衝區是否為空，初值為n。
full——表示緩衝區中是否為滿，初值為0。
設緩衝區的編號為1～n-1，定義兩個指標in和out，分別是生產者程序和消費者程序使用的指，指向下乙個可用的緩衝區。
生產者程序
while(true)
p(empty);
產品送往buffer（in）；
in=(in+1)mod n；
v(full);
消費者程序（3）一組生產者，一組消費者，公用n個環形緩衝區while(true)
p(full);
從buffer（out）中取出產品；
out=(out+1)mod n；
v(empty);
消費該產品;
在這個問題中，不僅生產者與消費者之間要同步，而且各個生產者之間、各個消費者之間還必須互斥地訪問緩衝區。生產乙個產品;定義四個訊號量：
empty——表示緩衝區是否為空，初值為n。
full——表示緩衝區中是否為滿，初值為0。
mutex1——生產者之間的互斥訊號量，初值為1。
mutex2——消費者之間的互斥訊號量，初值為1。
設緩衝區的編號為1～n-1，定義兩個指標in和out，分別是生產者程序和消費者程序使用的指標，指向下乙個可用的緩衝區。
生產者程序
while(true)
p(empty);
p(mutex1)；
產品送往buffer（in）；
in=(in+1)mod n；
v(mutex1);
v(full);
消費者程序while(true)
p(full)
p(mutex2)
從buffer（out）中取出產品；
out=(out+1)mod n；
v（mutex2）；
v(empty);
消費該產品;
需要注意的是無論在生產者程序中還是在消費者程序中，兩個p操作的次序不能顛倒。應先執行同步訊號量的p操作，然後再執行互斥訊號量的p操作，否則可能造成程死鎖。解：在本題中，應設定三個訊號量s、so、sa，訊號量s表示盤子是否為空，其初值為l；訊號量so表示盤中是否有桔子，其初值為0；訊號量sa表示盤中是否有蘋果，【例2】桌上有一空盤，允許存放乙隻水果。爸爸可向盤中放蘋果，也可向盤中放桔子，兒子專等吃盤中的桔子，女兒專等吃盤中的蘋果。規定當盤空時一次只能放乙隻水果供吃者取用，請用p、v原語實現爸爸、兒子、女兒三個併發程序的同步。
分析 在本題中，爸爸、兒子、女兒共用乙個盤子，盤中一次只能放乙個水果。當盤子為空時，爸爸可將乙個水果放入果盤中。若放入果盤中的是桔子，則允許兒子吃，女兒必須等待；若放入果盤中的是蘋果，則允許女兒吃，兒子必須等待。本題實際上是生產者-消費者問題的一種變形。這裡，生產者放入緩衝區的產品有兩類，消費者也有兩類，每類消費者只消費其中固定的一類產品。
其初值為0。同步描述如下：
int s＝1;
int sa＝0;
int so＝0;
main()
cobegin
father(); /*父親程序*/
son(); /*兒子程序*/
daughter(); /*女兒程序*/
coend
father()
while(1)
p(s);
將水果放入盤中;
if（放入的是桔子）v(so);
else v(sa);
son()
while(1)
p(so);
從盤中取出桔子;
v(s);
吃桔子;
daughter()
while(1)
p(sa);
從盤中取出蘋果;
v(s);
吃蘋果;
思考題：
四個程序a、b、c、d都要讀乙個共享檔案f，系統允許多個程序同時讀檔案f。但限制是程序a和程序c不能同時讀檔案f，程序b和程序d也不能同時讀檔案f。為了使這四個程序併發執行時能按系統要求使用檔案，現用pv操作進行管理，請回答下面的問題：
（1）應定義的訊號量及初值： 。
（2）在下列的程式中填上適當的p、v操作，以保證它們能正確併發工作：
a() b() c() d()
[1]; [3]; [5]; [7];
read f; read f; read f; read f;
[2]; [4]; [6]; [8];
思考題解答：
（1）定義二個訊號量s1、s2，初值均為1，即：s1=1，s2=1。其中程序a和c使用訊號量s1，程序b和d使用訊號量s2。
（2）從[1]到[8]分別為：p(s1) v(s1) p(s2) v(s2) p(s1) v(s1) p(s2) v(s2)
作業系統 PV操作
1.pv原語的含義 p操作和v操作是不可中斷的程式段，稱為原語。pv原語及訊號量的概念都是由荷蘭科學家e.w.dijkstra提出的,其基本思路是用一種新的變數型別 semaphore 來記錄當前可用資源的數量。訊號量sem是一整數，sem大於等於零時代表可供併發程序使用的資源實體數，但sem小於零...
作業系統 PV操作
分析 進入書店p sn 與離開書店v sn 操作對應題目中的 該書店最多允許n個購書者進入 因為假如進入書店的人數超過了最大的限制，p操作會被阻塞，知道v操作執行後釋放空間。接下來分析購書與收費的流程，現實生活中購書付款是顧客提出繳費的要求後，收銀員才能進行收費。所以收銀員預設是處於待機狀態即阻塞狀...
作業系統之pv經典習題
作業系統之pv經典習題 1.有一閱覽室，共有100個座位。讀者進入時必須先在一種登記表上登記，該錶為每一座位列乙個表目，包括座號和讀者姓名。讀者離開時要登出掉登記內容。試用wait和signal原語描述讀者程序的同步問題。semaphore empty 100 記錄空座位 semaphore mut...