PV操作经典例题

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操作系统PV操作经典一百题

操作系统PV操作经典一百题
cobegin
procedure reader_i
begin // i=1,2,?.
P(rwmutex); //读者、写者互斥
P(rmutex);
V(rwmutex); // 释放读写互斥信号量,允许其它读、写进程访问资源
读数据;
V(rmutex);
end
procedure Writer_j
我们需要分两种情况实现该问题:
读优先: 要求指一个读者试图进行读操作时,如果这时正有其他读者在进行操作,他可直接开始读操作,而不需要等待。
写优先: 一个读者试图进行读操作时,如果有其他写者在等待进行写操作或正在进行写操作,他要等待该写者完成写操作后才开始读操作。
The P,V code Using Pascal
3)写者优先于读者(一旦有写者,则后续读者必须等待,唤醒时优先考虑写者)
如果读者数是固定的,我们可采用下面的算法:
rwmutex:用于写者与其他读者/写者互斥的访问共享数据
rmutex: 该信号量初始值设为10,表示最多允许10个读者进程同时进行读操作
var rwmutex, rmutex : semaphore := 1, 10 ;
操作系统P V题解
第一章 The P,V Theorem
在操作系统理论中有一个非常重要的概念叫做P,V原语。在我们研究进程间的互斥的时候经常会引入这个概念,将P,V操作方法与加锁的方法相比较,来解决进程间的互斥问题。实际上,他的应用范围很广,他不但可以解决进程管理当中的互斥问题,而且我们还可以利用此方法解决进程同步与进程通信的问题。
Figure 1.1: producer-consumer problem

有关pv操作类的题目

有关pv操作类的题目

有关pv操作类的题目1、假定系统有三个并发进程read, move和print共享缓冲器B1和B2。

进程read负责从输入设备上读信息,每读出一个记录后把它存放到缓冲器B1中。

进程move从缓冲器B1中取出一记录,加工后存入缓冲器B2。

进程print将B2中的记录取出打印输出。

缓冲器B1和B2每次只能存放一个记录。

要求三个进程协调完成任务,使打印出来的与读入的记录的个数,次序完全一样。

请用PV操作,写出它们的并发程序。

解:beginemptyB1 , fullB1, emptyB2, fullB2 : semaphoreB1,B2 : recordemptyB1 := 1,fullB1:=0,emptyB2:=1,fullB2:=0cobegin process readX : record;begin R: 接收来自输入设备上一个记录X:=接收的一个记录;P(emptyB1);B1:=X;V(fullB1);goto R;end;Process moveY:record;beginM:P(fullB1);Y:=B1;V(emptyB1)加工YP(emptyB2);B2:=Y;V(fullB2);goto M;end;Process printZ:record;beginP:P(fullB2);Z:=B2;V(emptyB2)打印Zgoto P;end;coend;end;2、用PV操作解决读者写者问题的正确程序如下:begin S, Sr: Semaphore; rc: integer;S:=1; Sr:=1; rc:=0;cobegin PROCESS Reader i ( i=1,2…)begin ( P(S5))P(Sr)rc:=rc+1;if rc=1 then P(S);V(Sr);read file;P(Sr);rc:=rc-1if rc=0 thenV(S);V(Sr);( V(S5) )end ;PROCESS Writer j (j=1,2…)begin P(S);Write file;V(S)end;coend ;end;请回答:(1)信号量Sr的作用;(2)程序中什么语句用于读写互斥,写写互斥;(3)若规定仅允许5个进程同时读怎样修改程序?解:(1)Sr用于读者计数变量rc的互斥信号量;(2)if rc=1 then P(S)中的P(S)用于读写互斥;写者进程中的P(S)用于写写互斥,读写互斥。

PV操作的例题

PV操作的例题

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。

PV操作例题

PV操作例题
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;
儿子
V(SM)
P(SA)
拿苹果
V(SE)
吃苹果
女儿
V(SF)
P(SB)
拿香蕉
V(SE)
吃香蕉
问题6有一个超市,最多可容纳N个人进入购物,当N个顾客满员时,后到的顾客在超市外等待;超市中只有一个收银员。可以把顾客和收银员看作两类进程,两类进程间存在同步关系。写出用P;V操作实现的两类进程的算法(2003年系统设计员考试的题目)
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.
(3)解:从东向西的,和(2)相同;从西向东的和(1)相同。
问题4有一个俱乐部,有甲乙两个服务员,当顾客有请求时,甲负责送烟,乙负责送火,无顾客请求时,服务员睡眠。顾客自己不能带烟和火,当顾客要抽烟时,可请求服务员送烟和火,烟和火还未送到时,顾客必须等待。
设信号量:SY, SH,CY,CH:初值都为0
(1)解
设信号量MUTEX=1
P (MUTEX)
过桥
V (MUTEX)

PV原语经典问题

PV原语经典问题

例1:某超市门口为顾客准备了100辆手推车,每位顾客在进去买东西时取一辆推车,在买完东西结完帐以后再把推车还回去。

试用P、V操作正确实现顾客进程的同步互斥关系。

分析:把手推车视为某种资源,每个顾客为一个要互斥访问该资源的进程。

因此这个例子为PV原语的第二种应用类型。

解:semaphore S_CartNum; // 空闲的手推车数量,初值为100 void consumer(void) // 顾客进程{P(S_CartNum);买东西;结帐;V(S_CartNum);}例2:桌子上有一个水果盘,每一次可以往里面放入一个水果。

爸爸专向盘子中放苹果,儿子专等吃盘子中的苹果。

把爸爸、儿子看作二个进程,试用P、V操作使这四个进程能正确地并发执行。

分析:爸爸和儿子两个进程相互制约,爸爸进程执行完即往盘中放入苹果后,儿子进程才能执行即吃苹果。

因此该问题为进程间的同步问题。

解:semaphore S_PlateNum; // 盘子容量,初值为1semaphore S_AppleNum; // 苹果数量,初值为0void father( ) // 父亲进程{while(1){P(S_PlateNum);往盘子中放入一个苹果;V(S_AppleNum);}}void son( ) // 儿子进程{while(1){P(S_AppleNum);从盘中取出苹果;V(S_PlateNum);吃苹果;}}另附用PV原语解决进程同步与互斥问题的例子:经典IPC问题如:生产者-消费者,读者-写者,哲学家就餐,睡着的理发师等可参考相关教材。

PA从Q2取消息,处理后往Q1发消息,PB从Q1取消息,处理后往Q2发消息,每个缓冲区长度等于传送消息长度. Q1队列长度为n,Q2队列长度为m. 假设开始时Q1中装满了消息,试用P、V操作解决上述进程间通讯问题。

解:// Q1队列当中的空闲缓冲区个数,初值为0semaphore S_BuffNum_Q1;// Q2队列当中的空闲缓冲区个数,初值为msemaphore S_BuffNum_Q2;// Q1队列当中的消息数量,初值为nsemaphore S_MessageNum_Q1;// Q2队列当中的消息数量,初值为0semaphore S_MessageNum_Q2;void PA( ){while(1){P(S_MessageNum_Q2);从Q2当中取出一条消息;V(S_BuffNum_Q2);处理消息;生成新的消息;P(S_BuffNum_Q1);把该消息发送到Q1当中;V(S_MessageNum_Q1);}}void PB( ){while(1){P(S_MessageNum_Q1);从Q1当中取出一条消息;V(S_BuffNum_Q1);处理消息;生成新的消息;P(S_BuffNum_Q2);把该消息发送到Q2当中;V(S_MessageNum_Q2);}}二、《操作系统》课程的期末考试即将举行,假设把学生和监考老师都看作进程,学生有N人,教师1人。

生产者消费者pv例题

生产者消费者pv例题

生产者消费者pv例题生产者消费者问题是一个经典的并发编程问题,主要涉及到多个线程之间的同步和通信。

这个问题可以分为两部分:生产者和消费者。

生产者负责生成一定量的数据放到缓冲区,而消费者则从缓冲区中取出数据。

为了防止缓冲区溢出和被耗尽,需要使用到信号量等机制来进行同步。

以下是一个简单的生产者消费者问题的例子,用到了PV操作来控制:```c#include <stdio.h>#include <pthread.h>#include <stdlib.h>#define BUFFER_SIZE 100int buffer[BUFFER_SIZE];int in = 0, out = 0;pthread_mutex_t mutex; //互斥锁pthread_cond_t cond_empty, cond_full; //条件变量,分别表示缓冲区空和缓冲区满void *producer(void *arg) {int item;while (1) {item = produce_item(); //生产数据pthread_mutex_lock(&mutex);while ((in + 1) % BUFFER_SIZE == out) { //缓冲区满,等待消费者消费pthread_cond_wait(&cond_empty, &mutex);}buffer[in] = item;in = (in + 1) % BUFFER_SIZE; //入队printf("Producer produced item: %d\n", item);pthread_cond_signal(&cond_full); //唤醒消费者线程,告诉缓冲区有新数据可消费pthread_mutex_unlock(&mutex);}}void *consumer(void *arg) {while (1) {pthread_mutex_lock(&mutex);while (in == out) { //缓冲区空,等待生产者生产数据pthread_cond_wait(&cond_full, &mutex);}int item = buffer[out];out = (out + 1) % BUFFER_SIZE; //出队printf("Consumer consumed item: %d\n", item);pthread_cond_signal(&cond_empty); //唤醒生产者线程,告诉缓冲区有空间可放新数据pthread_mutex_unlock(&mutex);}}```。

pv操作例题

pv操作例题
以下是一个关于PV(Present Value)操作的例题:
假设你有一个投资机会,可以在今天投资1000美元,并在五年后获得1500美元的回报。

如果使用贴现率为10%,你将如何计算这个投资的PV(现值)?
PV可以用以下公式计算:
PV = CF / (1 + r)^n
其中,CF表示现金流量(回报),r表示折现率(贴现率),n表示时间期限。

根据这个公式,在这个例子中,CF = 1500美元,r = 10%,n = 5年。

将这些值代入公式中,我们可以计算出PV:
PV = 1500 / (1 + 0.10)^5
PV = 1500 / (1.10)^5
PV ≈ 1500 / 1.61
PV ≈ 930.43美元
因此,根据给定的贴现率,该投资的PV约为930.43美元。

这表示,如果你在今天投资1000美元,五年后的回报以目前的贴现率计算的现值为930.43美元。

进程pv操作例题软考中级

进程pv操作例题软考中级今天咱们来聊一个特别有趣的东西,就像玩游戏一样,这个东西叫进程pv操作,这在软考中级里会出现哦。

咱们先想象一下,有一个小房子,这个小房子就像一个资源。

比如说这个小房子里有5颗糖,这5颗糖就是资源的数量。

现在有好多小朋友(就像进程一样)都想要糖吃。

当一个小朋友走进小房子拿糖的时候,这就像是一个进程在请求资源,这个时候就会有一个P操作。

就好比你要进小房子拿糖,你得先跟门口的小管家说一声“我要拿糖啦”。

如果小房子里还有糖,小管家就会让你进去拿一颗,然后小房子里的糖就少了一颗。

可是如果小房子里没有糖了,那小管家就会让你在门口等着,直到有新的糖被放进来。

那什么时候会有新的糖呢?这就和V操作有关啦。

比如说,有一个大人(就像一个会补充资源的进程),他会时不时地往小房子里放糖。

每次放糖的时候,他就做一个V操作。

这个时候,如果有小朋友在门口等着拿糖,小管家就会让一个小朋友进去拿糖啦。

咱们再来看一个更具体的例子。

假设有一个小操场,操场里可以同时有3个小朋友玩球(这3个玩球的名额就是资源)。

一开始,3个小朋友进去玩了,这时候做了3次P操作,就好像跟管操场的叔叔说“我要进来玩球啦”,叔叔同意了。

后来又有一个小朋友也想玩球,他做了P操作,但是叔叔告诉他操场满了,他就得在旁边等着。

过了一会儿,有一个小朋友玩累了,他不玩球走了,这时候就相当于做了一个V操作。

那个在旁边等的小朋友就可以进去玩球啦。

在软考中级里的这些进程pv操作例题,就像是这些生活中的小场景。

我们只要把那些进程想象成小朋友或者大人们,把资源想象成糖或者玩球的场地,就会觉得特别容易理解。

再想象一个图书馆的例子。

图书馆里有10个可以坐下来看书的座位(这就是资源)。

当一个小朋友走进图书馆想找座位看书的时候,他做P操作。

如果有座位,他就能坐下看书,要是没有座位,他就得在旁边站着等。

当有一个小朋友看完书离开座位的时候,就做V操作,这样站着等的小朋友就有机会坐下看书啦。

操作系统PV操作经典例题与答案

操作系统PV操作经典例题与答案1. 推广例子中的消息缓冲问题。

消息缓冲区为k个,有1个发送进程,n个接收进程,每个接收进程对发送来的消息都必须取一次若有m个发送进程呢?Send:SB=k; //信号量,标记当前空余缓冲区资源。

i = 0; //标记存放消息的缓冲区位置while (true) {P(SB);往Buffer [i]放消息;V(SM);i = (i+1) % k;};Receive:j = 0; //标记取产品的缓存区位置SM=0;//信号量,标记初始没有消息ReadCount=0;//读进程计数器Mutex =1;//读进程互斥信号量SW=0; //信号量,读进程在此信号量等待while (true) {P(SM);从Buffer[j]取消息;ReadCount++If(ReadCount<n){< p="">V(SM);P(SW)}else{V(SB);j = (j+1) % k;for(int g=1; g< ReadCount;g++)V(SW);ReadCount=0;}};2.第二类读者写者问题:写者优先条件:1)多个读者可以同时进行读2)写者必须互斥(只允许一个写者写,也不能读者写者同时进行)3)写者优先于读者(一旦有写者,则后续读者必须等待,唤醒时优先考虑写者)rc=0, //正在读者计数器wc, //写计数器rw, //读等计数器R //等待读信号量W //等待写信号量读者:while (true) {P(mutex);if (wc >0){rw++P (R);}rc++;If(rw>0&&wc=0){V(R)rw--}V(mutex);读P(mutex);rc --;if (rc==0){If(wc>0)V(w)}V(mutex);};写者:while (true) {P(mutex);wc ++;if((wc >1)||(rc>0)){P(W)}V(mutex);写P(mutex);Wc --;if(wc>0)V(W);Else if(rw>0)V(R)rw--V(mutex);};3.理发师睡觉问题理发店里有一位理发师,一把理发椅和N把供等候理发的顾客坐的椅子如果没有顾客,则理发师便在理发椅上睡觉。

PV操作题

PV操作题1.独木桥问题:若规定同一方向的人可连续过桥,但同时在桥上人数最多4人,当某方向无人过桥后,另一方向的人才能过桥.请用PV操作模拟实现.2.独木桥问题:若规定同一方向的人可连续过桥最多10人,当某方向连续通过达到10人后,另一方向的人才能过桥.请用PV操作模拟实现.3.类似题目:车辆过单行隧道,火车过单行轨道4.有一阅览室只能容纳100人(每人一个座位),读者进入时必须先在一张登记表上登记一个座位,离开时要销掉登记内容。

请用PV机制描述读者进程的同步关系。

5.超市购物过程:共有100个购物篮,每人进入取一个篮子购物,出去结帐并归还篮子。

出入口共用一个通道。

6.地下停车场车位管理。

(共100个车位)7.某银行最多只允许容纳N个储户办理业务,如果此时银行只有一个柜员,将此柜员和储户的行为看成两个不同进程,请用PV操作模拟上述过程。

其中储户取号等待叫号,若叫到则到柜员处办理业务,结束自行离开;柜员按顺序叫号并为储户办理业务,若N个号已取完需结束当前业务后才能让后来者取号8. 某银行最多只允许容纳N个储户办理业务,如果此时银行有M个柜员,将此柜员和储户的行为看成两个不同进程,请用PV操作模拟上述过程。

其中储户取号等待叫号,若叫到则到柜员处办理业务,结束自行离开;柜员按顺序叫号并为储户办理业务,若N个号已取完需结束当前业务后才能让后来者取号,但是柜员间叫号是互斥的9.有个师傅和三个徒弟,徒弟不断组装产品,做一个产品需要A,B,C 三种零件(分别被三个徒弟掌握),师傅不断提供上述三种零件,但每次只能将其中两种放到桌上,具有另一种零件的徒弟则组装产品,且做完后向师傅发信号,然后师傅再拿出两种零件放到桌上,如此反复,请用PV操作模拟上述活动。

10.书本上司机和售票员问题后续内容继续更新中……。

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P就是请求资源,V就是释放资源。

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)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。

问题4 有一个俱乐部,有甲乙两个服务员,当顾客有请求时,甲负责送烟,乙负责送火,无顾客请求时,服务员睡眠。

顾客自己不能带烟和火,当顾客要抽烟时,可请求服务员送烟和火,烟和火还未送到时,顾客必须等待。

设信号量:SY, SH,CY,CH:初值都为0甲服务员REPEATP(SY)送烟V(CY)UNTIL FALSE乙服务员REPEATP(SH)送火V(CH)UNTIL FALSE顾客V(SY) /*(请求送烟)*/V(SH) /*(请求送火)*/P(CY) /* (等烟) */P(CH) /* (等火) */抽烟问题5一家四人父、母、儿子、女儿围桌而坐;桌上有一个水果盘;(1)当水果盘空时,父亲可以放香蕉或者母亲可以放苹果,但盘中已有水果时,就不能放,父母等待。

当盘中有香蕉时,女儿可吃香蕉,否则,女儿等待;当盘中有苹果时,儿子可吃,否则,儿子等待。

解设信号量:SE=1 (空盘子);SA=0 (放了苹果的盘子);SB=0 (放了香蕉的盘子)父亲REPEAT剥香蕉P(SE)放香蕉V(SB)UNTIL FALSE母亲REPEAT削苹果P(SE)放苹果V(SA)UNTIL FALSE儿子P(SA)拿苹果V(SE)吃苹果女儿P(SB)拿香蕉V(SE)吃香蕉(2)把(1)改为:儿子要吃苹果时,请母亲放苹果,女儿要吃香蕉时,请父亲放香蕉,(还是盘子为空时才可以放)。

(2)解:再增加两个信号量:SF=0, SM=0父亲REPEATP(SF)剥香蕉P(SE)放香蕉V(SB)UNTIL FALSE母亲REPEATP(SM)削苹果P(SE)放苹果V(SA)UNTIL FALSE儿子V(SM)P(SA)拿苹果V(SE)吃苹果女儿V(SF)P(SB)拿香蕉V(SE)吃香蕉问题6有一个超市,最多可容纳N个人进入购物,当N个顾客满员时,后到的顾客在超市外等待;超市中只有一个收银员。

可以把顾客和收银员看作两类进程,两类进程间存在同步关系。

写出用P;V操作实现的两类进程的算法(2003年系统设计员考试的题目)解:设信号量:S=0,C=0 (顾客与收银员的同步信号量),M=N收银员P(S)收银V(C)顾客P(M)进入店内购物V(S)P(C)V(M)问题7有一个理发店,店内共有20个座位供顾客等待理发,(进入理发店的顾客,都在此座位上等待理发,正在理发的顾客不占用此座位),当20个座位坐满了,后到的顾客不等待,立即回家。

当没有顾客时,理发师睡眠等待。

解:设信号量:S=0.C=0,MUTEX=1设整型变量SM=20理发师REPEATP(S) -------如无顾客,理发师等待V(C) 叫一个顾客理发理发UNTIL FALSE顾客P(MUTEX)IF (SM=0){ V(MUTEX)――――满座,离开,回家RETURNELSESM=SM-1―――――空座位数减1V(MUTEX)}V(S)――――――――通知理发师,增加了一个顾客,如理发师在等待则唤醒他P(C) ———————等理发师叫自己理发P(MUTEX)SM=SM+1―――――被叫到,释放一个空的座位V(MUTEX)接受理发如果此题改为:满座时,顾客等待空座位:则顾客进程的程序修改如下:把SM设为信号量SM=20顾客P(SM) ---------------------申请一个座位,无则等待V(S)――――――――通知理发师,增加了一个顾客,如理发师在等待则唤醒他P(C) ———————等理发师叫自己理发V(SM)接受理发问题8一个盒子,内有黑白两种棋子(数量相等),甲每次从盒子中取出一颗黑子,乙每次从盒子中取出一颗白子,一人取了棋子后,必须等另一方取过棋子方可再取,(可假设甲先取)。

解:设信号量:SJ=1,SY=0甲REPEATP(SJ)取一颗黑子V(SY)UNTIL 盒子中无黑子乙REPEATP(SY)取一颗白子V(SJ)UNTIL 盒子中无白子(八)按要求完成下面的程序。

设有三个进程,input进程、compute进程和output 进程;它们通过共享一个缓冲区buf的合作关系如下:(1)input进程每次输入数据后,把数据送到buf,供compute进程计算和output进程打印;(2)comput进程每次从buf取出已输入的可计算的数据进行计算,并当output进程把输入数据打印完成后,把计算结果送入buf供output进程打印;(3)output进程每次按顺序把buf中的输入数据和计算结果在打印机上输出。

解:设信号量:sa=1,sb=sc=sd=0, 请把能正确实现这三个进程同步关系的P、V 操作的语句填入下面的程序。

procedure inputbeginlocal datarepeatget(data); /*输入数据到data*/p(sa);buf=data;(1)V ( sc )v(sb);until falseend;procedure computebeginlocol datarepeat(2)P ( sb )data=buf;计算data并把结果保存在data;(3)P ( sd )buf=data;v(sc);until falseend;procedure outputbeginlocal datarepeatP(sc)打印buf;(4)V ( sd )p(sc)打印buf;v(sa);until falseend;5.今有三个进程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。

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.BeginS,S1,S2:semaphore;S:=1;S1:=S2:=0;Cobeginprocess R1xl :integerbeginL1:从键盘读一个数;x1:=读入的数;P(S);P(S);B:=xlV(S1);goto L1;end;process R2x2:integer;beginL2: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 W1y:integer;beginL3:P(S1);y:=B;V(S);打印y中的数;goto L3;end;process W2z:integerbeginL4:P(S2);z:=B;V(S);打印z中的数;goto L4;end;coend;end.。

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