操作系统实验：线程同步模拟司机与售票员协同

"操作系统实验，使用两个线程模拟汽车司机与售票员的协同工作，通过信号量和PV操作实现同步" 实验主要围绕操作系统中的进程同步和互斥问题展开，采用经典的操作系统原语——P操作（Wait）和V操作（Signal），以及信号量机制来解决。在这个实验中，我们关注的是一个简单的生产者-消费者问题变体，即司机和售票员的协作。 1. **实验背景与目标** 实验旨在帮助学生理解如何利用P、V操作实现进程间的同步与互斥，并通过C语言编程实现信号量操作。实验还要求加深对临界区和生产者-消费者问题的理解。 2. **信号量与PV操作** - **信号量（Semaphore）**：是用于控制多个进程或线程对共享资源访问的一种同步机制，可以是整型变量，表示可以并发访问资源的数量。 - **P操作（Wait/Decrement）**：当进程进入临界区时，会执行P操作，使信号量减1。若信号量值小于等于0，则进程被阻塞，等待其他进程唤醒。 - **V操作（Signal/Increment）**：当进程离开临界区时，执行V操作，使信号量加1。如果信号量值小于其最大值，那么唤醒一个被阻塞的进程。 3. **实验内容** 实验中，司机和售票员由两个线程分别代表。设定两个信号量`driver semaphore`和`seller semaphore`，初始值分别为1，表示司机和售票员可以各执行一个操作。 - 司机线程： - 停车（V操作，增加信号量，通知售票员可以开门） - 等待售票员通知（P操作，减信号量，检查是否可以关门） - 售票员线程： - 开门（P操作，检查是否可以开门） - 关门（V操作，通知司机可以开车） 4. **实验环境** 实验在Ubuntu 64位操作系统环境下进行，使用VMware虚拟机，配备特定的硬件配置和软件工具，如串口调试软件RS-422，以及C++代码编辑和编译环境。 5. **程序代码** 程序代码应该包含初始化信号量、定义线程函数（司机和售票员的逻辑）、主函数中创建线程并执行P、V操作的逻辑。然而，由于提供的部分内容不完整，具体的代码实现未给出。 6. **实验结果与分析** 实验的结果通常包括程序运行的输出和对结果的分析，这部分内容未在摘要中提供。实际的实验报告会包含程序运行的实际输出，以及对司机和售票员线程如何正确同步和互斥执行的解释。 通过这个实验，学生能够直观地理解信号量和PV操作在实际问题中的应用，以及它们如何确保进程间的正确协作，避免竞态条件和死锁的发生。这对于深入理解操作系统原理，尤其是并发控制和同步机制，具有重要意义。