操作系统中的读者写者问题与PV操作实现

"操作系统中的读者写者问题是多线程同步的经典问题，主要涉及到PV操作的使用。PV操作是由荷兰计算机科学家埃德加·科德提出的一种进程同步原语，用于解决多个进程之间的协同工作问题。在这个问题中，读者和写者需要共享一个缓冲区，读者可以同时读取数据，而写者需要独占缓冲区进行写入。在给定的代码中，通过定义P(S)和V(S)宏来实现PV操作，分别对应于等待和信号量释放操作。" 操作系统中，读者写者问题的核心是确保多个读者能够同时读取共享资源（这里是缓冲区），但当有写者时，必须确保没有其他读者或写者同时访问，以防止数据不一致。这段代码展示了如何利用PV操作实现这个同步机制。 首先，定义了三个信号量Sdoc、Sr和Scnt。Sdoc用于保护缓冲区，防止写者与读者或读者之间发生冲突；Sr是读写锁，防止写者与读者同时访问；Scnt用于计数当前的读者数量。 在`Wait(i,1,2,"第一个读者")`和`Wait(i,1,2,".......取得缓冲区的控制权")`中，读者线程首先执行Wait(i,1,2,"第一个读者")，表示读者试图进入，然后调用P(Sdoc)获取锁，确保没有写者正在写入。接着，读者会打印一条消息表示已占用缓冲区。 当一个读者完成读取后，它会释放读锁（V(Scnt)）和读写锁（V(Sr)），然后在`Wait(i,2,5,"正在读.........")`和`Wait(i,1,2,"读完，推出")`中，再次等待一段时间，模拟实际的读取过程。 在`if(g_cntReader==0)`的条件判断中，如果当前没有其他读者，最后一个读者会释放对缓冲区的独占权，调用V(Sdoc)释放锁，通知写者可以开始写入。同时，更新读者计数并打印相关信息。 写者线程的逻辑类似，但写者需要独占资源，所以当写者尝试写入时，会先等待所有读者完成阅读（通过等待Scnt为0）。整个过程中，随机的等待时间（wait_time）模拟了读者和写者操作的异步性，使得程序看起来更接近真实情况。 这段代码展示了如何使用PV操作解决读者写者问题，保证了读者的并发读取和写者的互斥写入，避免了数据竞争。通过理解这段代码，我们可以更好地掌握操作系统中的并发控制和同步机制。