A,B,C,D 四个进程，A 向 buf 里面写数据，B,C,D 向 buf 里面读数据，当 A 写完，且 B，C， D 都读一次后，A 才能再写。用 P，V

A,B,C,D 四个进程，A 向 buf 里面写数据，B,C,D 向 buf 里面读数据，当 A 写完，且 B，C，

D 都读一次后，A 才能再写。用 P，V 操作实现。 假设我们有以下信号量：

• write_mutex：用于互斥访问缓冲区 buf。
• read_count：用于记录读取次数，当 B、C、D 都读取一次后，A 才能再次写入。

下面是用 P、V 操作实现的伪代码：

import threading

# 初始化信号量
write_mutex = threading.Semaphore(1)  # 互斥信号量，控制写操作
read_count = threading.Semaphore(0)   # 计数信号量，记录读取次数

# 缓冲区
buf = []

def process_A():
    global buf
    while True:
        # 写数据到 buf
        with write_mutex:
            data = generate_data()  # 假设有一个生成数据的函数
            buf.append(data)
            print(f"A 写入数据: {data}")
        
        # 等待 B, C, D 都读取一次
        for _ in range(3):
            read_count.acquire()
        
        print("A 再次写入")

def process_BCD(name):
    global buf
    while True:
        # 等待 A 写入数据
        with write_mutex:
            if buf:
                data = buf.pop(0)
                print(f"{name} 读取数据: {data}")
                read_count.release()  # 通知 A 读取完成

# 创建线程
thread_A = threading.Thread(target=process_A)
thread_B = threading.Thread(target=process_BCD, args=("B",))
thread_C = threading.Thread(target=process_BCD, args=("C",))
thread_D = threading.Thread(target=process_BCD, args=("D",))

# 启动线程
thread_A.start()
thread_B.start()
thread_C.start()
thread_D.start()

# 等待所有线程结束
thread_A.join()
thread_B.join()
thread_C.join()
thread_D.join()

解释

1. 信号量初始化：

   • write_mutex 用于互斥访问缓冲区 buf，确保同一时间只有一个进程在写入或读取。
   • read_count 用于记录读取次数，初始值为 0。

2. 进程 A：

   • 写数据到 buf。
   • 使用 write_mutex 确保写操作的互斥性。
   • 写完数据后，等待 read_count 三次（即 B、C、D 都读取一次）。

3. 进程 B、C、D：

   • 读取 buf 中的数据。
   • 使用 write_mutex 确保读操作的互斥性。
   • 读取完数据后，释放 read_count 信号量，通知 A 读取完成。

4. 线程创建和启动：

   • 创建四个线程分别运行 process_A 和 process_BCD。
   • 启动所有线程并等待它们结束。