PV操作与多进程水果放置同步

第二类读者写者问题是一种经典的并发控制问题，它涉及到多个读取者和一个写者之间的资源访问控制。在这个问题中，主要特点是： 1. **读者优先**：允许多个读者同时访问资源，但写者必须是互斥的，即只有一个写者能进行写操作，其他进程不能同时进行写操作。 2. **写者优先权**：如果有写者正在执行，那么所有读取者必须等待，只有当写者完成写操作后，才会唤醒等待的读者。 **PV操作**（P-信号量，V-信号量）是用于实现这种同步机制的一种经典方法。信号量是操作系统中的一种抽象数据类型，用来管理共享资源的数量。P操作代表进程请求资源，V操作代表进程释放资源。信号量的初值决定了资源的初始状态，例如，正值表示资源可用，负值表示等待队列的长度。 **PV操作实现同步**： - 当用于互斥操作时（如父亲、儿子、女儿共享一个盘子），P和V操作都在同一个进程中，确保了互斥访问。 - 当用于同步操作时（如多个水果共享盘子），P和V操作可能分别由不同的进程执行，通过信号量来控制资源的分配和释放。 **补充题示例**： - 第一题中，用三个信号量`s`（表示盘子是否为空）、`so`（表示桔子数量）和`sa`（表示苹果数量）来实现同步。父亲进程使用P(s)获取空盘子，然后根据放入的水果类型调用V(so)或V(sa)，儿子和女儿进程也类似地进行桔子和苹果的取用。关键在于确保互斥性和按需分配资源。 - 第二题更为复杂，涉及到了更多的并发进程和资源限制。除了`s`、`so`和`sa`外，还引入了`mutex`（互斥锁）来控制对盘子的访问，防止多个进程同时修改资源。另外，`empty`信号量的初值设置为2，表示最多可以存放两个水果。爸爸妈妈的进程需要获取到空闲的盘子以及互斥访问的控制，孩子们的进程则等待水果被放置到盘子里。正确使用PV操作可以确保并发环境下的正确执行和资源管理，避免死锁等问题。 总结来说，第二类读者写者问题利用PV操作有效地解决了多个读写者之间的同步和互斥问题，通过合理地安排信号量的操作顺序和使用互斥锁，保证了并发环境中的正确性与效率。