信号量题目(1)

2015/12/22
第一章 绪论
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Var mutex:semaphore:= 1； process 2: begin begin parbegin repeat process 1: wait(mutex)； begin critical section repeat signal(mutex)； wait(mutex)； remainder section critical section until false； signal(mutex)； end remainder seetion parend until false； 3 第一章 绪论 end 2015/12/22
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第一章 绪论
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分析
CP、IOP必须遵守以下同步规则： 当CP进程把计算结果送入缓冲区后，IO P进程才能从缓冲区中取出结果去打印; 当 IOP 进程把缓冲区中的数据取出打印 后，CP进程才能把下一个计算结果送入 缓冲区
2015/12/22 第一章 绪论 17


解：设有两个信号量 Sa=0 ， Sb=1 ，Sa表示缓冲 区中数据数，Sb表示缓冲区中空位置数。 两个进程的同步可以描述如下：
司机进程： while(1) { P(S1) 启动车辆
正常驾驶
售票 员 进程 ： while(1) { 关门 V(S1)
售票
到站停车 V(S2) }…
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}…
Baidu Nhomakorabea
P(S2) 开门
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第一章 绪论
【题4】吃水果问题

桌上有一空盘，最多允许存放一只水果。爸 爸可向盘中放一个苹果或放一个桔子，儿子 专等吃盘中的桔子，女儿专等吃苹果。 试用P、V操作实现爸爸、儿子、女儿三个并 发进程的同步。 提示：设置一个信号量表示可否向盘中放水果， 一个信号量表示可否取桔子，一个信号量表 示可否取苹果。
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【题1】
如图，试用信号量实现这三个进 程的同步。
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解
设有两个信号量S1、S2，初值均为０ P1： P2： P3： … … P(S1) V(S1); V(S2); P(S2) …
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【题2】
如图，试用信号量实现这6个 进程的同步
（2）实现前趋关系

控制合作进程的执行次序 若干个进程为了完成一个共同任务而并发执行，有些进程之 间有次序的要求，有些进程之间没有次序的要求 前趋图来表示进程集合的执行次序。
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（2）实现前趋关系
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例
如图，试用信号量实现这三个进 程的同步。 设有两个信号量 S B 、SC，初值均 为０ Pa： Pb： Pc： … P(SB); P(SC) V(SB); … … V(SC);
} }
Son() { while(1) { p(So) 取桔子 v(S); 吃桔子; } }
Daughter() { while(1) { p(Sa) 取苹果 v(S); 吃苹果; } }
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【题5】共享缓冲区进程的同步

设某计算进程CP和打印进程IOP共用一个单缓 冲区，CP进程负责不断地计算数据并送入缓冲 区T中，IOP进程负责不断地从缓冲区bufT中 取出数据去打印。
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}
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【题3】P.V操作解决司机与售票员问题
司机进程： while(1) { 启动车辆 正常驾驶 到站停车 }… }… 售票 员 进程 ： while(1) { 关门 售票 开门 要求：
先关门再 启动车辆
先停车再 开门
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解 设有两个信号量S1，S2，初值均为0。
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解
设有5个信号量S2、S3、S4、S5、S6，初值均为０ P1： P2： P3： P4： P5： P6： … P(S2); P(S3) P(S4); P(S5); P(S6); V(S2); … … … P(S5); P(S6); V(S3)； … … V(S4); V(S6); V(S5) V(S5)； V(S6);
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解
设置三个信号量S,So,Sa ，初值分别 为1，0，0。分别表示可否向盘中放水果， 可否取桔子，可否取苹果。
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Father() { while(1) { p(S);
将水果放入盘中;
if(是桔子)v(So); else v(Sa);

资源：

A进程：{ while(1){
P(empty); P(basket); 走到煤库 P(mutex1); 进入煤库取一筐煤; V(mutex1); 走到煤斗; P(mutex2); 向煤斗倒煤; V(mutex2); V(basket); V(full); }
B进程：{ while(){ P(full); P(basket); 走到煤斗； P(mutex2); 从煤斗取一筐煤; V(mutex2); 倒一筐煤到锅炉; V(basket); V(empty); } }
2015/12/22 第一章 绪论 20

甲：煤库————筐————煤斗 乙：煤斗————筐————（锅炉） 临界资源：对煤库、煤斗的操作互斥进行

设互斥信号量mutex1=1，mutex2=1
筐：basket=10 煤斗空：empty=100 煤斗满：full=0
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（1）实现进程互斥
用信号量实现临界区互斥 设置一信号量，信号量初值为1， 进入临界区以前对信号量执行P操作， 退出临界区后对信号量执行V操作.

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解决进程间互斥问题
P(mutex)
P(mutex)
P(mutex) V(mutex) V(mutex)
V(mutex)
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【题6】用P.V操作解决下图之同步问题 get copy put
提示：分别考虑对缓冲区S和T的同步，再合并考虑
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【题7】



假设在一个送煤车间，有甲乙两工种的工人若干。 甲种工人每次用筐从车间外的一个煤库取一筐煤运到 车间的一个煤斗里， 乙种工人每次用筐从煤斗中取一筐煤送到锅炉里。 煤斗最初是空的，最多可以存储100筐煤，筐子共有 10只。 假设煤库每次只允许一人进入取煤，煤斗每次只允许 一人操作（即不能同时取煤或放煤），请用信号量描 述甲乙两种工人的活动。