某寺庙有小和尚、老和尚若干。庙内有一水缸由小和尚用水桶从井中提水入缸老和尚用水桶从缸里取水饮用。水缸可容10桶水水取自同一井中。水井径窄每次只能容一个水桶取水。水桶总数为3个。每次入、取缸水仅为1桶且不可以同时进行。试用PwaitVsignal操作实现老和尚和小和尚的活动请给出同步设计的理由和相应的伪代码。

同步设计的理由：

1. 确保小和尚和老和尚不会同时进行水桶的入、取操作，避免多个线程同时访问共享资源导致数据不一致的问题。

2. 确保当水缸已满或已空时，小和尚和老和尚能够及时得到通知，不需要无限等待或浪费资源地进行操作。

伪代码：

定义信号量 s1, s2, s3, mutex 初始化 s1 = 0, s2 = 0, s3 = 10, mutex = 1

小和尚进入： wait(mutex) // 等待访问水缸 if s3 > 0 // 如果水缸还有空余 signal(s1) // 通知老和尚可以取水 wait(s2) // 等待老和尚取走一桶水 s3-- // 将水桶中的水加入缸中 signal(mutex) // 放弃对水缸的访问

老和尚进入： wait(mutex) // 等待访问水缸 if s3 < 10 // 如果水缸还有水 signal(s2) // 通知小和尚可以加水 wait(s1) // 等待小和尚加了一桶水 s3++ // 将水缸中的水加入水桶中 signal(mutex) // 放弃对水缸的访问

初始状态：s1=0，s2=0，s3=10，mutex=1

小和尚调用：小和尚进入()

老和尚调用：老和尚进入(