并发编程：PV操作在信号量前驱关系中的应用解析

"这篇资料主要介绍了计算机操作系统中的并发程序设计，特别是通过PV操作解决并发问题。其中提到了信号量的概念，以及如何利用信号量来表示进程间的前驱关系，类似于项目计划评审技术（PERT）图。资料中给出了一个示例程序，展示了多个并发进程（P1到P6）如何通过PV操作协调执行。此外，还列出了若干经典并发问题，如读者写者问题、睡眠的理发师问题、农夫猎人问题等，并特别强调了读者写者问题的解决方案，使用互斥信号量（mutex）和额外的信号量（如S、rmutex、wmutex）来确保并发访问的正确性。" 在操作系统中，并发程序设计是核心内容之一，它涉及到如何管理和调度多个可以同时执行的进程，以确保系统的高效运行和数据的一致性。PV操作是Dijkstra提出的同步原语，用于控制并发进程对共享资源的访问。这里的“P”操作对应于“wait”（等待），意味着进程在使用资源前会尝试减少信号量；而“V”操作对应于“signal”（发送信号），表示进程在完成资源使用后释放资源，增加信号量。 在示例程序中，信号量（Semaphores1到Semaphores5）被用来表示每个进程的执行状态。当信号量值为0时，表示对应的进程尚未执行完成。主程序（main）使用`cobegin`和`coend`来启动并发执行的进程，而各进程（如P1到P6）则通过P和V操作来协调它们之间的执行顺序，确保前驱关系得到遵循。例如，P3必须等待P1完成后才能执行（通过P(s1)），而P2在P1执行后会释放s1，并且可能需要再次释放s2来允许P5的执行。 接着，资料列举了一系列基于PV操作的经典并发问题，如读者写者问题。在这个问题中，多个读者可以同时读取一个文件，但只有一个写者能写入，且写者在写入前必须确保没有其他读者或写者正在操作。解决方案通常包括两个互斥信号量（rmutex和wmutex）以及一个读进程计数器（readcount）和一个互斥信号量S，以确保读写操作的正确同步。 总结来说，这个资料详细阐述了并发控制中的关键概念，包括PV操作、信号量和前驱关系，以及如何应用这些工具来解决实际的并发问题，这对于理解和设计多线程和分布式系统非常重要。