PV 线程同步和多线程问题

     PV操作：

        基于信号量的线程同步问题，主要用到P和V操作

        信号量s是具有非负整数值的全局变量，它只能由两类特殊的操作来处理。这两种操作分别称为P和V;、

       P(s)

        如果当s是非0的，那么P将s-1，并且立即返回。如果开始s就是0，那么就挂起这个线程等待。

        V(s)

       将s加1,如果有线程阻塞在P操作等待s变为非0,V操作重启这些线程中的一个。

        具体看一个例子，加以理解，想象常用的线程加锁的场景，

        

sem_t mutex；               //定义一个mutex的锁变量
sem_init(&mutex,0,1)       //将锁变量初始化为1
for(int i=0;i<n;i++)
{
    P(&mutex);
    cnt++;
    V(&mutex);
}

在这里我们首先将mutex初始化为0；想象一下多个线程在同时执行，有时可能会出现竞争的情况。

考虑刚开始执行，此时第一个线程开始运行，P(&mutex)它首先将mutex-1,因为初始时mutex是1,大于0，P操作将立刻返回，执行cnt++;都知道，在执行cnt++时，其实不是原子操作，它先将cnt的值拷贝进入寄存器，再寄存器值加1，再将寄存器的值拷回内存，完成加1操作，尽管时间很短，这还是需要时间的。此时，假设加1还未完全完成，另一个线程想要执行了，它先执行P（&mutex）,发现mutex本身就是0；没有办法，它只有挂起自己，等待。由此保证了cnt++操作不会被别的线程打扰，PV操作实现锁的功能。在cnt++完成之后，V(&mutex)将mutex加1，使得mutex又变回1.同时，如果还有别的线程阻塞在P操作，正如我们刚刚说自己将自己挂起的那个线程。此时V操作可以重启这些挂起的线程中的一个。

   读者_写者问题

      一组并发的线程要访问一个共享对象，例如访问一个磁盘上的数据。有的线程只读对象，而有 的线程只修改对象，修改对象的线程叫做写者，只读的线程叫做读者。写者必须拥有对对象独占的访问，而读者可以和无限其它的读者共享对象。一般来说，有无数个并发的读者和写者。

     读者问题有几个变种，分别是关于读者的优先级和写者的优先级的。第一类：读者优先，如果有写者，当前不读。但是只要有一个读者再读，不管有没有写者在等待，必须等到所有读者读完了才允许写。第二种：写者优先，要求一旦一个写者准备好可以写，它就要尽快安排写的操作。与第一类问题不同，在第一个写者到达后读者必须等待，即使写者也是在等待。

第一类读者优先实例代码，解释下思路

int readcnt;
sem_t mutex,w;

void read(void)
{
    while(1)
	{
            P(&mutex);
	    readcnt++;
	    if(readcnt==1)
	    P(&w);    //如果之前没有读者，此时将w相当于减1，w的值为0，当有写者到来时，检测到w为0，必须挂起等待
	    V(&mutex);

	    //read something

	    P(&mutex);
	    readcnt--;
	    if(readcnt==0)
	    V(&w);  //直到已经没有读者了，才相当与释放写者的锁，使得写者才开始
            V(&mutex);
	}
}

void write(void)
{
    while(1)
    {
        P(&w);

	//write something

	V(&w);
    }
}