操作系统PV操作应用解析：司机售票员协调、图书馆管理与独木桥通行

"该文档包含了计算机操作系统中关于PV操作的多个例题，主要涉及进程间的同步与互斥问题。" 在计算机操作系统中，PV操作（也称为信号量机制）是荷兰计算机科学家Edsger W. Dijkstra提出的用于解决并发进程中进程间的同步和互斥问题的一种方法。PV操作由P（wait）操作和V（signal）操作组成，它们是低级进程通信原语，用于管理共享资源的访问。 问题1中，描述了一个公共汽车上的司机与售票员协同工作的场景。为了保证安全，司机需要在售票员关门后才能启动汽车，而售票员则需在车停稳后才能开门。这里使用了两个信号量S1和S2来协调这两个进程。司机进程driver()通过P(S1)请求对汽车的控制权，然后执行启动和停车操作。当到站后，司机释放S2，允许售票员开门。售票员进程busman()则先关车门，然后释放S1，让司机可以开车。当需要开门时，售票员P(S2)，确保车门安全开启后，乘客可以上下车。 问题2是关于图书馆座位管理的问题。如果图书馆有100个座位，我们需要确保每个读者在进入图书馆时都能找到空位。解法一中，设定一个信号量S等于座位数量100，以及一个互斥信号量MUTEX。读者进程在进入图书馆前先P(S)检查是否有空位，然后P(MUTEX)进行登记，阅读完毕后V(MUTEX)注销并V(S)释放座位。解法二中，用COUNT记录当前座位数量，若无空位，则直接返回，避免读者等待。 问题3涉及独木桥的通行规则。解法一是简单地设置一个互斥信号量MUTEX，每次只有一个行人可以通过，即执行P(MUTEX)，过桥后V(MUTEX)。解法二是考虑到同方向行人的同时通行，为此设了两个计数信号量MD和MX，分别表示东向西和西向东的行人数量，同时还有一个互斥信号量MUTEX，以确保独木桥上操作的原子性。 这些问题都展示了PV操作在解决并发问题中的核心作用，即通过信号量的控制，保证了并发进程在访问共享资源时的有序性和安全性。PV操作是操作系统中并发控制的重要工具，对于理解和设计多线程环境下的程序具有重要意义。