计算机操作系统PV操作例题

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操作系统PV操作一百题

操作系统PV操作一百题

seller smoker paper 3 match 1 tobacco 2
mutex seller The P,V code Using Pascal vars , S1 ,S2 , S3 ; semaphore ; S:=1 ; S1:=S2:=S3:=0 ; fiag1 , flag2 , fiag3 : Boolean ; fiag1:=flag2:=flag3:=true; cobegin process begin repeat P(S) ; flagi //nago1 nage2 nage3 if flag2 & flag3 then V(S1) ; // else if flag1 & fiag3 then V(S2); // else V(S3) ; // until false ;
AND Swait(empty 2 -(Readers-Writers Problem) Reader (Writer) mutex) Ssignal(full mutex)
1 2 3 Semaphore P V Reader Read Writer P() V() Write
The P,V code Using Pascal rwmutex rmutex readcount var rwmutex, rmutex int readcount = 0; cobegin procedure reader_i begin // i=1,2,?. P(rmutex); Readcount + +; if (readcount = = 1) P(rwmutex); V(rmutex); P(rmutex); Readcount - -; if (readcount = = 0) V(rwmutex); V(rmutex); end procedure Writer_j begin // j = 1,2,?. P(rwmutex); V(rwmutex); end coend The P,V code Using Pascal 1 2 3 rwmutex rmutex var rwmutex, rmutex / 10 semaphore := 1, 10 10 semaphore := 1, 1 /

操作系统PV操作的作业参考答案

操作系统PV操作的作业参考答案

关于调度算法【例1】下表给出作业l,2,3的提交时间和运行时间。

采用先来先服务调度算法和短作业优先调度算法,试问作业调度次序和平均周转时间各为多少?(时间单位:小时,以十进制进行计算。

)分析解这样的题关键是要根据系统采用的调度算法,弄清系统中各道作业随时间的推进情况。

我们用一个作业执行时间图来形象地表示作业的执行情况,帮助我们理解此题。

采用先来先服务调度算法,是按照作业提交的先后次序挑选作业,先进入的作业优先被挑选。

然后按照“排队买票”的办法,依次选择作业。

其作业执行时间图如下:采用短作业优先调度算法,作业调度时根据作业的运行时间,优先选择计算时间短且资源能得满足的作业。

其作业执行时间图如下:由于作业1,2,3是依次到来的,所以当开始时系统中只有作业1,于是作业1先被选中。

在8.0时刻,作业1运行完成,这时系统中有两道作业在等待调度,作业2和作业3,按照短作业优先调度算法,作业3只要运行1个时间单位,而作业2要运行4个时间单位,于是作业3被优先选中,所以作业3先运行。

待作业3运行完毕,最后运行作业2。

作业调度的次序是1,3,2。

另外,要记住以下公式:作业i的周转时间T i=作业完成时间-作业提交时间系统中个作业的平均周转时间,其中Ti为作业i的周转时间。

解:采用先来先服务调度策略,则调度次序为l、2、3。

作业号提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.02 0.4 4.0 8.0 12.0 11.63 1.0 1.0 12.0 13.0 12.0 平均周转时间T=(8+11.6+12)/3=10.53采用短作业优先调度策略,则调度次序为l、3、2。

作业号提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.03 1.0 1.0 8.0 9.0 8.02 0.4 4.0 9.0 13.0 12.6 平均周转时间T=(8+8+12.6)/3=9.53思考题1请同学们判断这句话:作业一旦被作业调度程序选中,即占有了CPU。

操作系统PV深度剖析PV操作的例题

操作系统PV深度剖析PV操作的例题

操作系统PV深度剖析PV操作的例题PV操作的例题一、线程是进程的一个组成部分,一个进程可以有多个线程,而且至少有一个可执行线程。

进程的多个线程都在进程的地址空间内活动。

资源是分给进程的,而不是分给线程的,线程需要资源时,系统从进程的资源配额中扣除并分配给它。

处理机调度的基本单位是线程,线程之间竞争处理机,真正在处理机上运行的是线程。

线程在执行过程中,需要同步。

二、在计算机操作系统中,PV操作是进程管理中的难点。

首先应弄清PV操作的含义:PV操作由P操作原语和V操作原语组成(原语是不可中断的过程),对信号量进行操作,具体定义如下:P(S):①将信号量S的值减1,即S=S-1;②如果S>=0,则该进程继续执行;否则该进程置为等待状态,排入等待队列。

V(S):①将信号量S的值加1,即S=S+1;②如果S>0,则该进程继续执行;否则释放队列中第一个等待信号量的进程。

PV操作的意义:我们用信号量及PV操作来实现进程的同步和互斥。

PV操作属于进程的低级通信。

什么是信号量?信号量(semaphore)的数据结构为一个值和一个指针,指针指向等待该信号量的下一个进程。

信号量的值与相应资源的使用情况有关。

当它的值大于0时,表示当前可用资源的数量;当它的值小于0时,其绝对值表示等待使用该资源的进程个数。

注意,信号量的值仅能由PV操作来改变。

一般来说,信号量S>=0时,S表示可用资源的数量。

执行一次P 操作意味着请求分配一个单位资源,因此S的值减1;当S<0时,表示已经没有可用资源,请求者必须等待别的进程释放该类资源,它才能运行下去。

而执行一个V操作意味着释放一个单位资源,因此S 的值加1;若S?0,表示有某些进程正在等待该资源,因此要唤醒一个等待状态的进程,使之运行下去。

利用信号量和PV操作实现进程互斥的一般模型是:进程P1 进程P2 ……进程Pn ………………P(S);P(S);P(S);临界区;临界区;临界区;V(S);V(S);V(S);……………………其中信号量S用于互斥,初值为1。

网络操作系统 习题PV操作

网络操作系统  习题PV操作
决吃水果问题2
分析:四人之间的关系: 1父亲,母亲要互斥使用盘子,所以两者之间是互斥关系; 2父亲放的苹果,女儿吃,所以两者是同步关系; 3母亲放的桔子,儿子吃,所以两者也是同步关系。 semaphore S_Plate=1, S_Apple=0, S_Orange=0; void son( ) // 儿子进程 { while(1) { P(S_Orange); 从盘中取出一个 桔子; V(S_Plate); 吃桔子; } }
吃水果问题2
题目:桌上有一只盘子,允许存放一个水果,父亲 专向盘中放苹果,母亲专向盘中放桔子,儿子专等 吃盘里的桔子,女儿专等吃盘里的苹果。只要盘子 空,则父亲或母亲可向盘中放水果,仅当盘中有自 己需要的水果时,儿子或女儿可从中取出。 请给出四人之间的同步关系,并用PV操作实现四人 正确活动的程序。
试用P、V操作写出能同步执行的程序。
使用信号量解决取动物问题
分析:四者之间的关系: 1.猎人和农民要互斥使用笼子,所以两者之间是互斥关系; 2.猎人放老虎,动物园取老虎,所以两者是同步关系; 3.农民房猪,饭店取猪,所以两者也是同步关系。
semaphore S_EmptyCage=1, S_Tiger=0, S_Pig=0; void hunter( ) // 猎人进程 { while(1) { P(S_EmptyCage); 往笼子里放入一只老虎; V(S_Tiger); } } void zoo( ) // 动物园进程 { while(1) { P(S_Tiger); 从笼子里取出一只老虎; V(S_EmptyCage);; } } void farmer( ) // 农民进程 { while(1) { P(S_EmptyCage); 往笼子里放入一只猪; V(S_Pig); } } void restaurant( ) // 饭店进程 { while(1) { P(S_Pig); 从笼子里取出一只猪; V(S_EmptyCage);; } }

计算机操作系统PV操作例题

计算机操作系统PV操作例题

问题1一个司机与售票员的例子在公共汽车上,为保证乘客的安全,司机和售票员应协调工作:停车后才能开门,关车门后才能行车。

用PV操作来实现他们之间的协调。

S1:是否允许司机启动汽车的变量S2:是否允许售票员开门的变量driver()有三个进程R、M、P,它们共享一个缓冲区。

R负责从输入设备读信息,每次读出一个记录并把它存放在缓冲区中:M在缓冲区加工读入的记录;P把加工后的记录打印输出。

输入的记录经加工输出后,缓冲区中又可存放下一个记录。

请用P、V操作为同步机构写出他们并发执行时能正确工作的程序。

答:三个进程共用一个缓冲区,他们必须同步工作,可定义三个信号量:S1:表示是否可把读人的记录放到缓冲区,初始值为1.S2:表示是否可对缓冲区中的记录加工,初始值为0.S3:表示记录是否加工好,可以输出,初始值也为0.三个进程可如下设计:BeginS1,S2,S3:semaphore;S1:=l;S2:=S3:=0;cobeginprocess RbeginL1:读记录;P(S1);记录存入缓冲区;V(S2);goto L1;end;process MbeginL2:P(S2);加工记录;V(S3);goto L2;end;process PbeginL3:P(S3);输出加工后的记录;V(S1);goto L3;end;coend;end.6.现有4个进程R1,R2,W1,W2,它们共享可以存放一个数的缓冲器B.进程R1每次把从键盘上投入的一个数存放到缓冲器B中,供进程W1打印输出;进程R2每次从磁盘上读一个数放到缓冲器B中,供进程W2打印输出。

当一个进程把数据存放到缓冲器后,在该数还没有被打印输出之前不准任何进程再向缓冲器中存数。

在缓冲器中还没有存入一个新的数之前不允许任何进程加快从缓冲区中取出打印是怎样才能使这四个进程在并发执行是协调的工作?答:这四个进程实际上是两个生产者R1,R2和两个消费者W1,W2.各自生成不同的产品中各自的消费对象去消费,他们共享一个的缓冲器。

计算机操作系统PV操作例题

计算机操作系统PV操作例题

问题1 一个司机与售票员的例子在公共汽车上,为保证乘客的安全,司机和售票员应协调工作:停车后才能开门,关车门后才能行车。

用PV操作来实现他们之间的协调。

S1:是否允许司机启动汽车的变量S2:是否允许售票员开门的变量driver()//司机进程{while (1)//不停地循环{P(S1);//请求启动汽车启动汽车;正常行车;到站停车;V(S2); //释放开门变量,相当于通知售票员可以开门}}busman()//售票员进程{while(1){关车门;V(S1);//释放开车变量,相当于通知司机可以开车售票P(S2);//请求开门开车门;上下乘客;}}注意:busman() driver() 两个不停循环的函数问题2 图书馆有100个座位,每位进入图书馆的读者要在登记表上登记,退出时要在登记表上注销。

要几个程序?有多少个进程?(答:一个程序;为每个读者设一个进程)(1)当图书馆中没有座位时,后到的读者在图书馆为等待(阻塞)(2)当图书馆中没有座位时,后到的读者不等待,立即回家。

解(1 )设信号量:S=100; MUTEX=1P(S)P(MUTEX)登记V(MUTEX)阅读P(MUTEX)注销V(MUTEX)V(S)解(2)设整型变量COUNT=100;信号量:MUTEX=1;P(MUTEX);IF (COUNT==0){ V(MUTEX);RETURN;}COUNT=COUNT-1;登记V(MUTEX);阅读P(MUTEX);COUNT=COUNT+1;V(MUTEX);RETURN;问题3 有一座东西方向的独木桥;用P,V操作实现:(1)每次只允许一个人过桥;(2)当独木桥上有行人时,同方向的行人可以同时过桥,相反方向的人必须等待。

(3)当独木桥上有自东向西的行人时,同方向的行人可以同时过桥,从西向东的方向,只允许一个人单独过桥。

(此问题和读者与写者问题相同,东向西的为读者,西向东的为写者)。

(1)解设信号量MUTEX=1P (MUTEX)过桥V (MUTEX)(2)解设信号量:MUTEX=1 (东西方互斥)MD=1 (东向西使用计数变量互斥)MX=1 (西向东使用计数变量互斥)设整型变量:CD=0 (东向西的已上桥人数)CX=0 (西向东的已上桥人数)从东向西:P (MD)IF (CD=0){P (MUTEX) }CD=CD+1V (MD)过桥P (MD)CD=CD-1IF (CD=0){V (MUTEX) }V (MD)从西向东:P (MX)IF (CX=0){P (MUTEX) }CX=CX+1V (MX)过桥P (MX)CX=CX-1IF (CX=0){V (MUTEX) }V (MX)(3) 解:从东向西的,和(2)相同;从西向东的和(1)相同。

pv操作例题详细解释

pv操作例题详细解释

pv操作例题详细解释【最新版】目录1.PV 操作简介2.PV 操作例题3.例题详细解释正文一、PV 操作简介PV 操作,全称为过程 - 变量操作,是一种在计算机程序设计中用于处理过程和变量之间关系的操作方法。

PV 操作广泛应用于各种编程语言中,如 C、C++、Java 等。

通过 PV 操作,程序员可以实现对变量的读取、修改、锁定等操作,以确保程序在多线程环境下的正确性和可靠性。

二、PV 操作例题假设有一个简单的程序,需要实现一个功能:当一个整数变量 x 的值在 0 到 100 之间时,输出“x 的值在 0 到 100 之间”。

如果 x 的值小于 0 或大于 100,则输出“x 的值不在 0 到 100 之间”。

请使用 PV 操作实现这个功能。

三、例题详细解释为了实现这个功能,我们可以使用 C 语言中的 PV 操作。

具体实现如下:```c#include <stdio.h>#include <pthread.h>int x = 0;int flag = 0;void thread_function(){pthread_mutex_lock(&mutex); // 加锁if (x < 0 || x > 100) { // 判断 x 的值是否在 0 到 100 之间flag = 1; // 设置标志位}pthread_mutex_unlock(&mutex); // 解锁}int main(){pthread_t thread;pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 初始化互斥锁pthread_create(&thread, NULL, thread_function, NULL); // 创建线程pthread_join(thread, NULL); // 等待线程结束if (flag == 1) {printf("x 的值不在 0 到 100 之间");} else {printf("x 的值在 0 到 100 之间");}pthread_mutex_destroy(&mutex); // 销毁互斥锁return 0;}```在这个例子中,我们使用了一个互斥锁(mutex)来保护对变量 x 的访问。

pv操作例题

pv操作例题

pv操作例题(原创实用版)目录1.PV 操作概述2.PV 操作的实例3.PV 操作的解题技巧4.总结正文一、PV 操作概述PV 操作是计算机编程中的一种操作,主要用于处理并发读写问题。

PV 操作是基于 C 语言的线程操作,通过 PV 操作,可以实现线程之间的同步和互斥。

PV 操作主要包括 P 操作和 V 操作两个方面。

P 操作用于线程申请资源,如果资源已经被其他线程占用,则线程需要等待。

V 操作用于线程释放资源,当有其他线程正在等待该资源时,V 操作会唤醒等待的线程。

二、PV 操作的实例下面通过一个简单的实例来介绍 PV 操作的使用方法。

假设有两个线程,线程 A 负责生产产品,线程 B 负责消费产品。

由于产品库存有限,需要通过 PV 操作来实现线程之间的同步和互斥。

1.定义一个 PV 结构体,包括 P 操作和 V 操作的 sem_t 结构体。

```ctypedef struct {sem_t p;sem_t v;} PV;```2.初始化 PV 结构体。

```cPV pv = {0};```3.线程 A 执行 P 操作申请资源。

```cpv.p = sem_wait(&pv.p);```4.线程 A 执行生产操作。

```c// 生产产品操作```5.线程 A 执行 V 操作释放资源。

```csem_post(&pv.v);```6.线程 B 执行 P 操作申请资源。

```cpv.p = sem_wait(&pv.p);```7.线程 B 执行消费操作。

```c// 消费产品操作```8.线程 B 执行 V 操作释放资源。

```csem_post(&pv.v);```三、PV 操作的解题技巧在实际编程过程中,PV 操作的解题技巧主要包括以下几点:1.根据实际需求,合理地设置 PV 操作的资源。

2.确保 PV 操作的同步和互斥性,避免死锁现象的发生。

3.在编写 PV 操作时,要注意线程之间的切换和调度。

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计算机操作系统P V操
作例题
WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
问题1一个司机与售票员的例子在公共汽车上,为保证乘客的安全,司机和售票员应协调工作:
停车后才能开门,关车门后才能行车。

用PV操作来实现他们之间的协调。

S1:是否允许司机启动汽车的变量
S2:是否允许售票员开门的变量
driver()有三个进程R、M、P,它们共享一个缓冲区。

R负责从输入设备读信息,每次读出一个记录并把它存放在缓冲区中:M在缓冲区加工读入的记录;P把加工后的记录打印输出。

输入的记录经加工输出后,缓冲区中又可存放下一个记录。

请用P、V操作为同步机构写出他们并发执行时能正确工作的程序。

答:三个进程共用一个缓冲区,他们必须同步工作,可定义三个信号量:
S1:表示是否可把读人的记录放到缓冲区,初始值为1.
S2:表示是否可对缓冲区中的记录加工,初始值为0.
S3:表示记录是否加工好,可以输出,初始值也为0.
三个进程可如下设计:
Begin
S1,S2,S3:semaphore;
S1:=l;S2:=S3:=0;
cobegin
process R
begin
L1:读记录;
P(S1);
记录存入缓冲区;
V(S2);
goto L1;
end;
process M
begin
L2:P(S2);
加工记录;
V(S3);
goto L2;
end;
process P
begin
L3:P(S3);
输出加工后的记录;
V(S1);
goto L3;
end;
coend;
end.
6.现有4个进程R1,R2,W1,W2,它们共享可以存放一个数的缓冲器B.进程R1每次把从键盘上投入的一个数存放到缓冲器B中,供进程W1打印输出;进程R2每次从磁盘上读一个数放到缓冲器B中,供进程W2打印输出。

当一个进程把数据存放到缓冲器后,在该数还没有被打印输出之前不准任何进程再向缓冲器中存数。

在缓冲器
中还没有存入一个新的数之前不允许任何进程加快从缓冲区中取出打印是怎样才能使这四个进程在并发执行是协调的工作?
答:这四个进程实际上是两个生产者 R1,R2和两个消费者 W1,W2.各自生成不同的产品中各自的消费对象去消费,他们共享一个的缓冲器。

由于缓冲器只能存放一个数,所以,R1和R2在存放数时必须互斥。

而R1和W1、R2和W2之间存在同步。

为了协调它们的工作可定义三个信号量:
S:表示能否把数存人缓冲器B,初始值为1.
S1:表示R1是否已向缓冲器存入从键盘上读入的一个数,初始值为0.
S2:表示R2是否已向缓冲器存入从磁盘上读入的一个数,初始值为0.
Begin
S,S1,S2:semaphore;
S:=1;S1:=S2:=0;
Cobegin
process R1
xl :integer
begin
L1:从键盘读一个数;
x1:=读入的数;
P(S);
P(S);
B:=xl
V(S1);
goto L1;
end;
process R2
x2:integer;begin
L2:从磁盘读一数;x2:=读入的数;
x2:=读入的数;P(S);
B:=x2;
V(S2);
goto L2;
end;
process W1
y:integer;
begin
L3:P(S1);
y:=B;
V(S);
打印y中的数;goto L3;
end;
process W2
z:integer
begin
L4:P(S2);z:=B;
V(S);
打印z中的数;goto L4;end;
coend;
end.。

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