一、什么是PV操作?
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>0，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；
二、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。
三、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: **
①: 当信号量的值大于0时，表示当前可用资源的数量
②: 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。
四、使用PV操作注意事项：
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。
五、PV操作实例:
5.1 例题1: 吃苹果问题:
image
解题过程:
semaphore empty=2； //定义empty对应盘子的剩余放水果的位置个数初值为2( 空缓冲区个数 )
semaphore apple=0； //定义信号量apple对应盘子里的苹果数量初值为0
semaphore orange=0； //定义信号量orange对于盘子里的橘子数量初值为0
semaphore mutex=1： //定义信号量mutex来保护盘子被互斥地访问
father(){ //爸爸进程
while(1){
P(empty)； //盘子的剩余放水果的位置减一，如果>=0,说明有位置可以放苹果
P(mutex)；
在盘子里放一个苹果
V(mutex)；
V(apple)；//盘中苹果数加一
}
}
mother(){ //妈妈进程
while(1) {
P(empty)； //盘子的剩余放水果的位置减一，如果>=0,说明有位置可以放橘子
P(mutex)； //互斥变量减一，如果<0，则说明有进程在临界区。则当前进程必须等待。
在盘子里放一个橘子
V(mutex)； 进程执行完毕，出了临界区，互斥变量值加一。
V(orange)； //盘中橘子数加一
}
}
son(){ //用这段程序产生两个儿子进程
while(1) {
P(orange)； //盘中橘子个数减一，如果结果>=0时,说明盘中有橘子，可以取
P(mutex)；
从盘子里拿一个橘子
V(mutex)；
V(empty)； 取了一个橘子后，盘子的剩余放水果的位置加一
}
}
daughter(){ //用这段程序产生两个女儿进程
while(1 ) {
P(apple)； //盘中苹果个数减一，如果结果>=0时,说明盘中有苹果，可以取
P(mutex)；
从盘子里拿出一个苹果
V(mutex)；
V(empty)； 取了一个橘子后，盘子的剩余放水果的位置加一
}
}
5.2 : 和尚打水:
image
分析:
image
解题过程:
Semaphore mutexA = 1; //保护井被互斥地访问
Semaphore mutexB = 1; //保护缸被互斥地访问
Semaphore Count = 3； //桶总数为3
Semaphore full = 0; //控制出水，刚开始，缸是空的，能取出0桶水
Semaphore empty = 10 ; //控制入水，刚开始，缸是空的，能倒入10桶水
//小和尚打水：
Progress（小和尚）{
while（1）{
P（empty） //判断缸是否满了（结果如果>=0,未满），决定是否需要打水
P（count） //拿桶（判断是否有空闲的桶，结果如果>=0,有桶）
P（mutexA）{ //对井互斥访问
从井中打水；
V（mutexA） //互斥
}
P（mutexB）{ //对缸互斥访问
向缸中倒水；
V（mutexB） //互斥
}
V（count）//还桶，空闲桶的数量加一
V（full） //缸中水的数量加一，（通知老和尚取水）
}
}
//老和尚取水：
progress（老和尚）{
while（1）{
P（full） //判断缸中是否有水，（结果如果>=0,说明缸中有水，可取水）
P（count）//拿桶
P（mutexB) //互斥
从缸中取水；
V（mutexB）//互斥
V(count) //还桶
V（empty）//缸中还能容纳的水数量加一，（通知小和尚打水）
}
}
