生产者与消费者之间的同步与互斥问题

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生产者消费者实验报告

引言：

生产者消费者模型是计算机科学中的一个经典问题，用于解决多线程并发访问

共享资源的同步问题。在本实验中，我们通过编写一个简单的Java程序来模拟

生产者消费者模型，并观察其运行结果和效果。

一、实验背景

生产者消费者模型是一种常见的并发模型，用于解决多线程访问共享资源时可

能出现的数据竞争和同步问题。在该模型中，生产者负责生产数据并将其放入

共享缓冲区，而消费者则负责从缓冲区中取出数据进行消费。为了确保生产者

和消费者之间的同步与互斥，需要使用合适的同步机制，如信号量、互斥锁等。

二、实验目的

本实验的主要目的是通过编写一个简单的生产者消费者程序，验证该模型在多

线程环境下的正确性和效果。我们将通过观察程序的输出结果和运行时间来评

估其性能，并分析其中可能存在的问题和改进空间。

三、实验设计

1. 编写生产者类和消费者类：

我们首先定义了一个共享缓冲区，用于存储生产者生产的数据。然后，我们

编写了一个生产者类和一个消费者类，分别实现了生产者和消费者的逻辑。在

生产者类中，我们使用了一个循环来模拟生产者不断地生产数据，并将其放入

缓冲区。而在消费者类中，我们同样使用了一个循环来模拟消费者不断地从缓

冲区中取出数据进行消费。

2. 同步机制的选择：

为了保证生产者和消费者之间的同步与互斥，我们选择了信号量作为同步机制。在生产者类中，我们使用一个信号量来控制缓冲区的可用空间，当缓冲区已满时，生产者将等待，直到有可用空间。而在消费者类中，我们同样使用一个信号量来控制缓冲区的可用数据，当缓冲区为空时，消费者将等待，直到有可用数据。

大工19秋《操作系统》大作业题目及要求答案

学习中心：深圳市龙华区龙华街道成人文化技术学校奥鹏学习中心[43]

专业：计算机科学与技术

年级： 2019年春季

学号： 191585307814

学生：刘智明

题目：操作系统

1.谈谈你对本课程学习过程中的心得体会与建议？

操作系统是网络工程专业的主要专业基础课和主干课。操作系统对计算机系统资源实施管理，是所有其他软件与计算机硬件的唯一接口，所有用户在使用计算机时都要得到操作系统提供的服务。通过模拟操作系统的全部或者部分功能的实现，加深对操作系统工作原理和操作系统实现方法的理解，达到练习编程的目的，提高学生运用理论知识分析问题、解决问题的能力，为学生从事科学研究和独立负担计算机及其应用方面的工作打好扎实的基础。

2.《操作系统》课程设计,从以下5个题目中任选其一作答。

题目三：进程同步与互斥生产者-消费者问题

要求：（1）撰写一份word文档，里面包括（设计思路、流程（原理）图、基本内容、源代码）章节。

（2）设计思路：简单介绍生产者进程的功能以及消费者进

程的功能。

（3）流程（原理）图：绘制流程图或原理图。

（4）基本内容：详细介绍生产者进程与消费者进程之间的

同步与互斥关系。

（5）源代码：列出源代码，也可以仅列出伪代码。

答案：

一、设计思路：

生产者消费者问题是一个著名的进程同步问题。描述的是有一群生产者进程在生产消息，并将此消息提供给消费者进程去消费。为使生产者进程和消费者进程能并发执行，在它们之间设置了一个具有n 个缓冲区的缓冲池，生产者进程可将它所生产的消息放入一个缓冲区中，消费者进程可从一个缓冲区中取得一个消息消费。尽管所有的生产者进程和消费者进程都是以异步方式运行的，但它们之间必须保持同步，即不允许消费者进程到一个空缓冲区去取消息，也不允许生产者进程向一个已装有消息且尚未被取走消息的缓冲区中投放消息。

实验、进程的同步与互斥——生产者消费者

实验、进程的同步与互斥——⽣产者消费者

1. 1. 实验⽬的

两个或两个以上的进程,不能同时进⼊关于同⼀组共享变量的临界区域,否则可能发⽣与时间有关的错误,这种现象被称作进程互斥。对CPU的速度和数⽬不做出任何假设的前提下，并发进程互斥访问临界资源，是⼀个较好的解决⽅案。另外，还需要解决异步环境下的进程同步问题。所谓异步环境是指：相互合作的⼀组并发进程，其中每⼀个进程都以各⾃独⽴的、不可预知的速度向前推进；但它们⼜需要密切合作，以实现⼀个共同的任务，即彼此“知道”相互的存在和作⽤。

实验⽬的：分析进程争⽤资源的现象，学习解决进程同步与互斥的⽅法。

本实验属于设计型实验，实验者可根据⾃⾝情况选⽤合适的开发环境和程序架构。

1. 2. 实验原理

信号量的PV操作与处理相关，P表⽰通过的意思，V表⽰释放的意思。

1962年，狄克斯特拉离开数学中⼼进⼊位于荷兰南部的艾恩德霍芬技术⼤学(Eindhoven Technical University)任数学教授。在这⾥，他参加了X8计算机的开发，设计与实现了具有多道程序运⾏能⼒的操作系统——THE Multiprogramming System。THE是艾恩德霍芬技术⼤学的荷兰⽂Tchnische Hoogeschool Eindhov –en的词头缩写。狄克斯特拉在THE这个系统中所提出的⼀系统⽅法和技术奠定了计算机现代操作系统的基础，尤其是关于多层体系结构，顺序进程之间的同步和互斥机制这样⼀些重要的思想和概念都是狄克斯特拉在THE中⾸先提出并为以后的操作系统如UNIX等所采⽤的。

操作系统实验报告生产者消费者问题

操作系统课程设计

一．实验目标

完成N个生产者和M个消费者线程之间的并发控制，N、M不低于30，数据发送和接收缓冲区尺寸不小于20个（每个产品占据一个）。

其中生产者线程1、3、5、7、9生产的产品供所有奇数编号的消费者线程消费，只有所有奇数编号的消费者线程都消费后，该产品才能从缓冲区中撤销。

其中生产者线程2、4、6、8、10生产的产品所有偶数编号的消费者线程都可消费，任一偶数编号消费者线程消费该消息后，该产品都可从缓冲区中撤销。

其中11-20号生产者线程生产的产品仅供对应编号的消费者线程消费。

其他编号生产者线程生产的产品可由任意的消费者线程消费。

每个生产线程生产30个消息后结束运行。如果一个消费者线程没有对应的生产者线程在运行后，也结束运行。所有生产者都停止生产后，如果消费者线程已经

没有可供消费的产品，则也退出运行。

二．实验原理

2.1原理

生产者与消费者线程采用posix互斥锁机制进行互斥进入各自的代码段，只有采用互斥锁临界区代码段才可以不被打扰的执行；同步机制采用的是posix条件变量pthread_cond_wait和pthraed_cond_signal进行同步的。

线程间的通信采用的是共享内存机制。（注：所有的共享内存块是在进程里建立的，线程只需链接上各自的共享内存块即可，每一块共享内存的大小是100）. 在这里共享内存设置成一个100的数组。

具体实施：（1）为1.3.5.7.9建立一个共享内存1号，1.3.5.7.9生产者线程生产的产品都放入这块共享内存缓冲区，所有奇数的消费者线程要消费的话，只需在消费者线程中链接上这块共享内存，就可以直接消费1.3.5.7.9生产者线程生产的产品。

经典进程同步问题

2、两个同步信号量，分别表示可用资源数：
Empty：表示空缓冲区的个数，初始值为n
Full：表示装有消息的缓冲区的个数，初始值为0，（一个缓冲区中放一条消息）
4
一、利用记录型信号量
解决生产者——消费者问题
数据结构： Var mutex, empty, full：semaphore∶=1，n，0； //定义信号量并赋初值 buffer：array［0, …, n-1］ of item; //定义缓冲区 in, out: integer∶=0, 0; //定义存取指针的初始位置
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一、利用记录型信号量
解决哲学家进餐问题
假设每一位哲学家拿筷子的方法都是：先拿起左边的筷子，再拿起右边的筷子，则第i 位哲学家的活动可描述为：
20
第i位哲学家的活动可描述为： repeat wait(chopstick[i]); wait(chopstick[i+1] mod 5); …. eat; …. signal(chopstick[i]); signal(chopstick[i+1] mod 5); …. think; until false;
23
二、利用AND信号量机制解决哲学家进餐问题
即要求每个哲学家先获得两个临界资源（筷子）后，才能进餐。
Var chopstick: array[0,…,4] of semaphore :=（1,1,1,1,1）; Process i repeat think Swait（chopstick[i+1] mod 5，chopstick[i]）； eat; Ssignal（chopstick[i+1] mod 5，chopstick[i]）； until false;

经典同步问题(哲学家进餐等)

问题分析
同步问题描述： ● 当缓存满时，生产者必须等消费者从缓存取走产品。设同步信号量为empty，其初值为？。 ● 当缓存空时，消费者必须等生产者放产品至缓存。设同步信号量为full，其初值为？。
问题分析
互斥问题描述： ● 将有界缓存视为临界资源。由于两个进程都要访问缓冲区，但是无论是生产者进程向缓冲区放入产品，还是消费者进程从缓冲区取走产品，都不能同时进行。所以，两个进程访问缓冲区必须互斥地执行。 ● 设互斥信号量mutex的初始值为1，以实现两进程对缓冲区访问的互斥。
哲学家筷子
哲学家1号哲学家2号
1
盘子
5
哲学家5号
2 哲学家3号
4
3
哲学家4号
先拿左,拿到后再拿右,成功后进餐. 吃完后先放左再放右.虽可保证不会有相邻的同时进餐, 但可能死锁,如动画所示.
哲学家1号 1 哲学家2号
2
5
哲学家5号哲学家3号
4
此时没有一个哲学家可以完成进餐.
3 哲学家4号
问题分析
所以，为了实现生产者进程和消费者进程的同步与互斥，设置三个信号量：两个同步信号量empty和full，一个互斥信号量mutex，并在这三个信号量上施加正确的P、V 操作，就可保障两进程正确无误地运行。
思考
• （1）若将两个P操作互换位置，结果如何？ • （2）若将两个V操作互换位置，结果又如何？

同步与互斥例题

1、有一个东西方向的独木桥，如下图所示，每次只能有一个通过，

且不允许人在桥上停留。东、西两端各有若干人在等待过桥。请用P、V操作来实现东西两端人过桥的问题。

解：设bridge代表独木桥这一临界资源，初值为1。东西两边的人用进程表示；其中P east i(i=1,2,…,n)代表东边的人的进程；P west i(i=1,2,…,n)代表西边的人的进程。现用P、V操作实现东西两端人过桥问题描述如下：

semaphore brigde=1;

main()

{

cobegin

{

P east i(i=1,2,…,n)

while (true) {

p(bridge);

从东向西过桥；

v(bridge); }

P west i(i=1,2,…,n)

while (true){

p(bridge);

从西向东过桥；

v(bridge); }

} coend }

2、对于生产者—消费者问题，若缓冲区单元中有一个，生产者和

消费者只有一个，如图所示。用P、V原语实现生产者和消费者的操作。

解：此是典型的同步问题。设置两个信号量，bufferempty为生产者的私有信号量，初值为1，代表最初可用的空单元数；bufferfull为消费者的私有信号量，初值为0，代表最初可消费的产品个数；producer 代表生产者进程，consumer代表消费者进程。现将用P、V实现此生产者和消费者问题的控制描述如下：

semaphore bufferempty=1;

semaphore bufferfull=0;

main()

{

cobegin

{

procedure

进程的同步与互斥之生产者消费者问题：对信号量设置的理解及PV操作顺序分析

进程的同步与互斥之⽣产者消费者问题：对信号量设置的理解及PV操作顺序分析

问题描述

系统中有⼀组⽣产者进程和⼀组消费者进程，⽣产者进程每次⽣产⼀个产品放⼊缓冲区，消费者进程每次从缓冲区取出⼀个产品并使⽤；缓冲区在同⼀时刻只能允许⼀个进程访

问。

问题分析

⽣产者、消费者共享⼀个初始为空、⼤⼩为n的缓冲区，我们把缓冲区中未存放数据的⼀个块，当作⼀个“空位”；把其中按块存放的数据当作“产品”。

同步关系：⽣产者与消费者

只有缓冲区有空位时，⽣产者才能把产品放⼊缓冲区

⽣产者把“空位”当作资源，缓冲区初始为空，即空位数量为n（n：空的缓冲区⼤⼩）

所以可以设置信号量empty，初始n

empty>0时，有空位，⽣产者可以消耗“空位”这种资源即P(empty)；

empty<=0时，⽣产者⽆“空位”资源可⽤，便会挂起到阻塞队列等待。

只有缓冲区有产品时，消费者才能从缓冲区中取出产品

消费者把“产品”当作资源，缓冲区初始为空，即产品数量为0

所以可以设置信号量full，初始为0

full<=0，消费者⽆“产品”这种资源可⽤，便会挂起到阻塞队列

full>0，有产品，消费者可以消耗“产品”这种资源即P(full)

进⼀步：

empty>0时，有空位，⽣产者可以消耗“空位”这种资源即P(empty)的同时：⽣产了“产品这种资源”，即V(full)；

full>0时，有产品，消费者可以消耗“产品”这种资源即P(full)的同时：⽣产了“空位”这种资源，即V(empty);

互斥关系：所有进程之间

缓冲区是临界资源，各个进程必须互斥地访问

生产者与消费者之间的同步与互斥问题

问题描述
• 一个仓库可以存放K件物品。生产者每生产一件产品，将产品放入仓库，仓库满了就停止生产。消费者每次从仓库中去一件物品，然后进行消费，仓库空时就停止消费。 • 生产者与消费者问题是许多相互合作进程的一种抽象。例如，在输入时，输入进程是生产者，计算进程是消费者。在输出时，计算进程是生产者，打印进程是消费者。
Thank you !!
姚俊朱景焕宋聪郭涛欧阳睿朱思勇杨凝熊伟唐沐万骞闫弈潼
•进程间的关系 •生产者生产消息后消费者消费的合作关系 •消费者消费后的空白缓冲块由生产者生产消息的合作关系 •进程间在队列操作上的互斥关系
Var mutex, empty, full:semaphore∶=1,n,0; buffer:array［0, …, n-1］ of item; in, out: integer∶=0, 0; proceducer:begin repeat producer an item nextp; wait(empty); wait(mutex); buffer(in)∶=nextp; in∶=(in+1) mod n; signal(mutex); signal(full); until false; end • consumer:begin • repeat • wait(full); • wait(mutex); • nextc∶ =buffer(out); • out∶ =(out+1) mod n; • signal(mutex); • signal(empty); • consumer the item in nextc; • until false; • end

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 100

int 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);

pv问题例题解析

Pv问题例题解析

【例1】桌上有1空盘，允许存放1个水果。爸爸向盘中放苹果，也可以向盘中放桔子。儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时一次只能放1个水果供吃者取用。请用Wait()、Signal()原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。

【南京大学2000】【分析】这是复杂情况的“生产者—消费者”问题，既有同步又有互斥。爸爸进程与儿子进程、女儿进程需要同步，儿子进程与女儿进程需要互斥。设置4个信号量S（盘子是否为空，初值为1）、So（盘中是否有桔子，初值为0）、Sa（盘中是否有苹果，初值为0）和mutex（用于对盘子的互斥访问，初值为1）。由于只有一个盘子（相当于只有一个buffer），对盘子的互斥访问发生在对盘子的存取操作上，S、So和Sa就可以保证对盘子的互斥操作了，故mutex也可以省略。

解：设三个信号量：

S --- 盘子是否为空，初值为1；

So --- 盘中是否有桔子，初值为0；

Sa --- 盘中是否有苹果，初值为0；

Semaphore S=1, So=0, Sa=0;

Main() {

Cobegin

Father();

Son();

Daughter();

Coend

}

Father() {

While(1) {

Wait(S); 将水果放入盘中；

If (放入的是桔子) Signal(So);

Else Signal(Sa);

}

Son() {

While(1) {

Wait(So); 从盘中取出桔子；Signal(S); 吃桔子；

}

Daughter() {

While(1) {

生产者消费者问题

生产者-消费者（producer-consumer）问题，也称作有界缓冲区（bounded-buffer）问题，两个进程共享一个公共的固定大小的缓冲区。其中一个是生产者，用于将消息放入缓冲区；另外一个是消费者，用于从缓冲区中取出消息。问题出现在当缓冲区已经满了，而此时生产者还想向其中放入一个新的数据项的情形，其解决方法是让生产者此时进行休眠，等待消费者从缓冲区中取走了一个或者多个数据后再去唤醒它。同样地，当缓冲区已经空了，而消费者还想去取消息，此时也可以让消费者进行休眠，等待生产者放入一个或者多个数据时再唤醒它。听起来好像蛮对的，无懈可击似的，但其实在实现时会有一个竞争条件存在的。为了跟踪缓冲区中的消息数目，需要一个变量 count。如果缓冲区最多存放 N 个消息，则生产者的代码会首先检查 count 是否达到 N，如果是，则生产者休眠；否则，生产者向缓冲区中放入一个消息，并增加 count 的值。消费者的代码也与此类似，首先检测 count 是否为 0，如果是，则休眠；否则，从缓冲区中取出消息并递减 count 的值。同时，每个进程也需要检查是否需要唤醒另一个进程。代码可能如下：// 缓冲区大小#define N 100 int count = 0; // 跟踪缓冲区的记录数/* 生产者进程 */void procedure(void){int item; // 缓冲区中的数据项while(true) // 无限循环{ item = produce_item(); // 产生下一个数据项if (count == N) // 如果缓冲区满了，进行休眠{sleep();}insert_item(item); // 将新数据项放入缓冲区count = count + 1; // 计数器加 1if (count == 1) // 表明插入之前为空，{ // 消费者等待wakeup(consumer); // 唤醒消费者}}}/* 消费者进程 */void consumer(void){int item; // 缓冲区中的数据项while(true) // 无限循环{if (count == 0) // 如果缓冲区为空，进入休眠{sleep();}item = remove_item(); // 从缓冲区中取出一个数据项count = count - 1; // 计数器减 1if (count == N -1) // 缓冲区有空

操作系统之进程(生产者---消费者)实验报告

操作系统实验报告

——生产者和消费者问题

姓名：学号：班级：

一、实验内容

1、模拟操作系统中进程同步和互斥；

2、实现生产者和消费者问题的算法实现；

二、实验目的

1、熟悉临界资源、信号量及PV操作的定义与物理意义；

2、了解进程通信的方法；

3、掌握进程互斥与进程同步的相关知识；

4、掌握用信号量机制解决进程之间的同步与互斥问题；

5、实现生产者－消费者问题，深刻理解进程同步问题；

三、实验题目

在Windows操作系统下用C语言实现经典同步问题：生产者—消费者，具体要求如下：

(1)一个大小为10的缓冲区，初始状态为空。

(2)2个生产者，随机等待一段时间，往缓冲区中添加数据，若缓冲区已满，等待消费者取

走数据之后再添加，重复10次。

页脚内容1

(3)2个消费者，随机等待一段时间，从缓冲区中读取数据，若缓冲区为空，等待生产者添

加数据之后再读取，重复10次。

四、思想

本实验的主要目的是模拟操作系统中进程同步和互斥。在系统进程并发执行异步推进的过程中，由于资源共享和进程间合作而造成进程间相互制约。进程间的相互制约有两种不同的方式。

（1）间接制约。这是由于多个进程共享同一资源（如CPU、共享输入/输出设备）而引起的，即共享资源的多个进程因系统协调使用资源而相互制约。

（2）直接制约。只是由于进程合作中各个进程为完成同一任务而造成的，即并发进程各自的执行结果互为对方的执行条件，从而限制各个进程的执行速度。

生产者和消费者是经典的进程同步问题，在这个问题中，生产者不断的向缓冲区中写入数据，而消费者则从缓冲区中读取数据。生产者进程和消费者对缓冲区的操作是互斥，即当前只能有一个进程对这个缓冲区进行操作，生产者进入操作缓冲区之前，先要看缓冲区是否已满，如果缓冲区已满，则它必须等待消费者进程将数据取出才能写入数据，同样的，消费者进程从缓冲区读取数据之前，也要判断缓冲区是否为空，如果为空，则必须等待生产者进程写入数据才能读取数据。

同步和互斥实验-吃水果问题、消费者问题

实验3 报告

源程序1

/**

作者：wwj

时间：2012/4/12

功能：实现吃水果问题

**题目内容：桌子有一只盘子，只允许放一个水果，父亲专向盘子放苹果，母亲专向盘子放桔子儿子专等吃盘子的桔子，女儿专等吃盘子的苹果。只要盘子为空，父亲或母亲就可以向盘子放水果，仅当盘子有自己需要的水果时，儿子和女儿可从盘子取出。请给出四个人之间的同步关系，并用pv操作实现四个人的正确活动的问题。**

**题目分析：父亲和女儿是相互制约的，父亲进程执行完即往盘中放入苹果后，女儿进程才能执行即吃苹果，是同步关系；

母亲和儿子是相互制约的，母亲进程执行完即往盘中放入桔子，儿子进程才能执行即吃桔子，也是同步关系

而父亲和母亲这两个进程不能同时进行，是互斥关系；**

**/

#include<windows.h>

#include<iostream>

using namespace std;

//声明句柄

HANDLE EmptyPlate;

HANDLE Apple;

HANDLE orange;

HANDLE fatherThread;

HANDLE motherThread;

HANDLE sonThread;

HANDLE daughterThread;

//线程函数声明

DWORD WINAPI father(LPVOID IpParameter);

DWORD WINAPI mother(LPVOID IpParameter);

DWORD WINAPI daughter(LPVOID IpParameter);

DWORD WINAPI son(LPVOID IpParameter);

计算机操作系统pv操作

引言概述

计算机操作系统中的PV操作是进程同步和互斥的重要手段，用于解决多个进程共享资源时可能引发的竞争条件和死锁问题。PV操作是通过对进程间的信号量进行操作来实现的。本文将详细介绍PV 操作的定义、原理和应用场景，并通过分析五个大点来深入探讨PV 操作的实现和特性。

正文内容

一、PV操作的定义和原理

1.PV操作简介：PV操作是一种用于进程间同步和互斥的机制，主要包括两个操作——P操作（等待）和V操作（发出信号）。

2.P操作原理：进程执行P操作时，会判断信号量的值是否大于0，若大于0则将其减一；若等于0则进程被阻塞，等待信号量的值大于0。

3.V操作原理：进程执行V操作时，会将信号量的值加一；如果有阻塞的进程，会唤醒其中一个进程。

4.PV操作的互斥性：PV操作可以实现进程对共享资源的互斥保护，即只允许一个进程访问资源。

5.PV操作的同步性：PV操作可以实现进程之间的同步，即某个进程需要等待其他进程执行完相应操作后再进行操作。

二、PV操作的应用场景

1.生产者消费者问题：通过使用信号量来解决生产者和消费者之间的同步和互斥问题，确保生产者和消费者能够正确地访问共享缓冲区。

2.读者写者问题：通过使用信号量来解决多个读者和一个写者之间的同步和互斥问题，确保读者和写者能够正确地访问共享资源。

3.互斥访问共享资源：通过使用信号量来保证多个进程对共享资源的互斥访问，防止竞争条件的发生。

4.进程间的消息传递：通过使用信号量来实现进程间的同步和消息传递，确保消息的正确发送和接收。

5.进程的顺序执行：通过使用信号量来控制进程的执行顺序，确保某些进程按照特定的顺序执行。

同步与互斥实例

同步与互斥的解题思路
①分清哪些是互斥问题（互斥访问临界资源的），哪些是同步问题（具有前后执行顺序要求的）。
②对互斥问题要设置互斥信号量，不管有互斥关系的进程有几个或几类，通常只设置一个互斥信号量，且初值为1，代表一次只允许一个进程对临界资源访问。
③对同步问题要设置同步信号量，通常同步信号量的个数与参与同步的进程种类有关，即同步关系涉及几类进程，就有几个同步信号量。同步信号量表示该进程是否可以开始或该进程是否已经结束。
end
独木桥问题。某条河上只有一座独木桥，以便行人过河。现在河的两边都有人要过桥，按照下面的规则过桥。为了保证过桥安全，请用P、 V操作分别实现正确的管理。
过桥的规则是：每次只有一个人通过桥。
Fra Baidu bibliotek Var mutex: semaphore;
process (E-W)i: begin P(mutex); 过桥； V(mutex);
习题
1.司机和售票员问题问题描述：在公共汽车上，司机和售票员的活动分别是：司机的活动：启动车辆
正常运行到站停车售票员的活动：关车门售票开车门在汽车不断的到站，停车，行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？用信号量和Ｐ，Ｖ操作实现．
2.吸烟者问题
三个吸烟者在一间房间内，还有一个香烟供应者。为了制造并抽掉香烟，每个吸烟者需要三样东西：烟草、纸和火柴。供应者有丰富的货物提供。三个吸烟者中，第一个有自己的烟草，第二个有自己的纸，第三个有自己的火柴。供应者将两样东西放在桌子上，允许一个吸烟者进行对健康不利的吸烟。当吸烟者完成吸烟后唤醒供应者，供应者再放两样东西（随机地）在桌面上，然后唤醒另一个吸烟者。试为吸烟者和供应者采用信号量机制解决问题。