1. 初始状态：无进程进入，S = 3（3 个名额空闲）。
2. 1 个进程进入：执行 P 操作，S = 3 - 1 = 2（2 个名额空闲）。
3. 2 个进程进入：再执行 P 操作，S = 2 - 1 = 1（1 个名额空闲）。
4. 3 个进程进入：再执行 P 操作，S = 1 - 1 = 0（0 个名额空闲，无进程阻塞）。
5. 第 4 个进程申请进入：再执行 P 操作，S = 0 - 1 = -1（无名额空闲，第 4 个进程阻塞，阻塞数为 1）。

当已有进程退出时（执行 V 操作），S会回升（如从 - 1→0、0→1 等），但信号量的最小值为 - 1（仅 1 个进程可能阻塞），最大值为初始值 3。

在并发编程中，为了控制多个进程对共享资源的访问，可以使用信号量来进行同步。信号量是一个整数值，用于表示可用的资源数量。在这种情况下，有4个进程要共享同一程序段，并且每次最多允许3个进程进入该程序段。

假设信号量的初始值为0，那么信号量的变化范围可以如下：

1. 当第一个进程进入程序段时，它会尝试获取信号量。由于信号量的初始值为0，该进程无法获取信号量，因此它会被阻塞，不能进入程序段。此时信号量的值仍为0。

2. 当第二个进程进入程序段时，它也会尝试获取信号量。同样，由于信号量的值仍为0，该进程也无法获取信号量，会被阻塞，不能进入程序段。此时信号量的值仍为0。

3. 当第三个进程进入程序段时，它仍然会尝试获取信号量。因为信号量的值仍为0，该进程也无法获取信号量，会被阻塞，不能进入程序段。此时信号量的值仍为0。

4. 当第四个进程进入程序段时，它会尝试获取信号量。由于前面三个进程都被阻塞且未释放信号量，此时进程可以获取信号量，并进入程序段执行。此时信号量的值会被减少到-1。

5. 当第一个进程完成程序段的执行后，它会释放信号量。释放信号量实际上是增加信号量的值。因此，信号量的值会增加1，变为-1+1=0。

6. 此时，第二个进程仍然在阻塞状态，但由于信号量的值变为了0，它可以获取信号量，然后进入程序段执行。

7. 当第二个进程完成程序段的执行后，它会释放信号量，信号量的值再次增加1，变为0+1=1。

8. 同理，第三个进程和第四个进程依次执行完程序段后，也会释放信号量，使得信号量的值逐步增加。

总结起来，信号量的变化范围是从0逐渐减少到-1，然后逐步增加回0，最后到达3。这样就确保了同一时刻最多只有3个进程可以进入共享程序段。