进程同步习题

补充题1：有三个进程p1、p2、p3协作解决文件打印问题：系统有两个环形缓冲池，每个缓冲池有n个缓冲区；p1每次将1条记录从磁盘读入缓冲池1，p2每次将1条记录从缓冲池1复制到缓冲池2，p3每次从缓冲池2取出1条记录打印输出。

请用信号量机制实现这三个进程的同步。

信号量提示：full1、empty1、mutex1、in1、out1；full2、empty2、mutex2、in2、out2。

答：方法1,记录型信号量机制：
var mutex1、mutex2、empty1、empty2、full1、full2：semaphore:=1，1，n，n，0，0；
buffer1:array[0，…，n-1] of item;
buffer2:array[0，…，n-1] of item;
int1，out1，int2，out2:integer:=0，0，0，0；
p1进程：
begin
repeat
……
从磁盘读入一条记录到nextp；
……
Wait(empty1);
Wait(mutex1);
Buffer1(int1):=nextp;
In1: =(int1+1) mod n;
Signal(mutex1);
Signal(full1);
Until false;
End
P2进程：
Begin
Repeat
Wait(full1);
Wait(mutex1);
Nextc:=buffer1(out1);
Out1:=(out1+1) mod n;
Signal(mutex1);
Signal(empty1);
从buffer1取出1条记录；
Until false;
……
repeat
……
Wait(empty2);
Wait(mutex2);
Buffer2(int2):=nextp;
In2: =(int2+1) mod n;
Signal(mutex2);
Signal(full2);
把记录放入buffer2中；
Until false;
End
P3进程：
Begin
Repeat
Wait(full2);
Wait(mutex2);
Nextc:=buffer2(out2);
Out2:=(out2+1) mod n;
Signal(mutex2);
Signal(empty2);
从buffer2取出1条记录打印；
Until false;
End
方法2,AND型信号量机制
var mutex1、mutex2、empty1、empty2、full1、full2：semaphore:=1，1，n，n，0，0；buffer1:array[0，…，n-1] of item;
buffer2:array[0，…，n-1] of item;
int1，out1，int2，out1，out2，:integer:=0，0，0，0；
p1进程：
begin
repeat
……
从磁盘读入一条记录到nextp；
……
SWait(empty1，mutex1);
Buffer1(int1):=nextp;
In1: =(int1+1) mod n;
SSignal(mutex1，full1);
Until false;
End
P2进程：
Begin
Repeat
SWait(full1，mutex1);
Nextc:=buffer1(out1);
Out1:=(out1+1) mod n;
SSignal(mutex1，empty1);
从buffer1取出1条记录；
Until false;
……
……
SWait(empty2，mutex2);
Buffer2(int2):=nextp;
In2: =(int2+1) mod n;
SSignal(mutex2 ，full2);
把记录放入buffer2中；
Until false;
End
P3进程：
Begin
Repeat
SWait(full2，mutex2);
Nextc:=buffer2(out2);
Out2:=(out2+1) mod n;
SSignal(mutex2，empty2);
从buffer2取出1条记录打印；
Until false;
End
补充题2：上题中如果两个缓冲池都是单缓冲区，则如何简化各进程的描述？提示：单缓冲区，故上题中的mutex、in、out均不需要。

答：记录型信号量机制：
var empty1、empty2、full1、full2：semaphore:=1，1，n，n，0，0；
p1进程：
begin
repeat
……
从磁盘读入一条记录；
……
Wait(empty1);
Put record to buffer1;
Signal(full1);
Until false;
End
P2进程：
Begin
Repeat
Wait(full1);
从buffer1取出1条记录；
Signal(empty1);
Until false;
repeat
……
Wait(empty2);
把记录放入buffer2中；
Signal(full2);
Until false;
End
P3进程：
Begin
Repeat
Wait(full2);
从buffer2取出1条记录；
Signal(empty2);
打印记录；
Until false;
End。