操作系统_作业3_进程同步与互斥

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班级：08111602 班
学号：1120161918
姓名：李林峰
4. 请用并行语句和 P、V 操作描述图 1 所示的任务执行过程。
Parbegin P1(): S1; V(synch1); S2; S4; V(synch2); S5; V(synch3); P2(): P(synch1); S3; P(synch2); S6; P(synch3); S7;
Parend
图 1. 任务执行过程
5. "理发师睡觉”问题：假设理发店由等待间（n 个座位）和理发间（只有一个 座位）构成。无顾客时，理发师睡觉。顾客先进等待间再进理发间，当顾客 进入理发间发现理发师在睡觉时，则唤醒理发师，请求理发；如果理发师正 在理发，又有顾客到来时，只要有空椅子，他就坐下来等待，如果没有空椅 子，他就离开。请为理发师和顾客各编写一段程序来描述他们的同步问题。
班级：08111602 班
学号：1120161918
姓名：李林峰
操作系统与分布式计算
作业 3 进程的互斥与同步
1. 例举两个现实生活中需要同步与互斥的例子。 同步：去打印店印刷书籍，必须要先印刷好了过后，装订设备才能装订。 互斥：去打印店用一台机器同时打印 2 份文档，2 份文档竞争使用一台
机器形成互斥 进程互斥 // 等候理发的顾客数减少 // 开放临界区 // 理发 // 理发师增加
// 进程互斥 // 有空椅子，留下
// 等候理发的顾客数增加 // 唤醒理发师 // 开放临界区 // 占用理发师 // 理发
// 没有空椅子，离开
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实现原语执行的不可分割性：通常由硬件来实现，也可以由软件通过中 断屏蔽的方法来实现。
3. 如果 P、V 操作不作为原语，即可分割执行，那么是否还可以用于解决互斥 问题？若不能，举例说明。
如果 P、V 操作不作为原语，那么不可用于解决互斥问题。
因为如果可以分割，P 操作：s = s-1，翻译成机器语言为：load R1, s; load R2, 1; sub R1, R2;。此时，他们之间的操作可以分割执行，假设 有两个进程 P1、P2，s 初值为 1，当 P1 进入 P 操作时，s 大于 0，可以进入， 因此会执行上面的机器语言，将 s 的值取出来，放入 R1 寄存器中，而此时， 有可能 P2 进程要进入临界段，因此，它也比较 s 的值是否小于 0，因为此时 s 的值仍为 1，所以 P2 也进入临界段，出现错误。
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班级：08111602 班
学号：1120161918
姓名：李林峰
定义变量：
①. waiting：记录等候理发的顾客数，初值 0。 ②. customers：记录等待理发的顾客数，并用于阻塞理发师，初值 0。 ③. barbers：记录正在等候理发的理发师数目，初值 1。
④. mutex：用于互斥，初值 1。
程序描述：
Parbegin Barber(): while(1) { P(customers); P(mutex); waiting--; V(mutex); CutHair(); V(barbers); } Customer(): P(mutex); if(waiting < chairs) { waiting++; V(customers); V(mutex); P(barbers); GetHaircut(); } else { V(mutex); }
2. 何谓原语？它与系统调用有何区别？如何实现原语执行的不可分割性？
原语是由若干条机器指令构成的可完成特定功能的程序段，它是一个 “原子操作过程，作为一个整体而不可分割，即要么全都完成，要么全都不 做，是完成某种功能且不被分割或不被逻辑上中断执行的操作序列。
它与系统调用的区别：原语主要强调操作的不可分割性，可以认为是一 个不可中断的子程序调用，但是系统调用是由用户态进入核心态，虽然系统 调用一般也不被中断，但是如果有更高更紧迫的系统调用的话，还是能够打 断原来的系统调用的。