操作系统 信号量机制P、V操作习题全解共34页
操作系统PV操作经典一百题
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
操作系统PV操作习题
操作系统PV操作习题⼀、⽤P、V操作描述前趋关系。
P1、P2、P3、P4、P5、P6为⼀组合作进程，其前趋图如图2．3所⽰，试⽤P、V 操作描述这6个进程的同步。
p23图2．3说明任务启动后P1先执⾏，当它结束后P2、P3可以开始执⾏，P2完成后P4、P5可以开始执⾏，仅当P3、P4、P5都执⾏完后，P6才能开始执⾏。
为了确保这⼀执⾏顺序，设置5个同步信号量n、摄、f3、f4、g分别表⽰进程P1、P2、P3、P4、P5是否执⾏完成，其初值均为0。
这6个进程的同步描述如下：图2．3 描述进程执⾏先后次序的前趋图int f1=0; /*表⽰进程P1是否执⾏完成*／int f2=0; /*表⽰进程P2是否执⾏完成*／int f3=0; /*表⽰进程P3是否执⾏完成*／int f4=0; /*表⽰进程P4是否执⾏完成*／int f5=0; /*表⽰进程P5是否执⾏完成*／main() {cobeginP1( );P2( );P3( );P4( );P5( );P6( );coend}P1 ( ){┇v(f1);v(f1)：}P2 ( ){p(f1);┇v(f2);v(f2);)P3 ( ){p(f1);┇v(f3);}P4( ){p(f2);┇v(f4);}P5 ( ){p(f2);┇v(f5);}P6( ){p(f3);p(f4);p(f5);┇}⼆、⽣产者-消费者问题p25⽣产者-消费者问题是最著名的进程同步问题。
它描述了⼀组⽣产者向⼀组消费者提供产品，它们共享⼀个有界缓冲区，⽣产者向其中投放产品，消费者从中取得产品。
⽣产者-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。
因此，该问题具有很⼤实⽤价值。
我们把⼀个长度为n的有界缓冲区(n>0)与⼀群⽣产者进程P１、P２、…、Pm和⼀群消费者进程C１、C２、…、Ck 联系起来，如图2．4所⽰。
系统调用中的信号量、P、V操作 理发师问题
⏹Linux或Windows或Unix环境下，采用系统调用中的信号量、P、V操作，编程解决以下问题。
⏹理发师问题：一个理发店由一间等候室W和一间工作室B组成。
顾客可以从外面大街上进入W等候理发。
两个房间的入口是并排的，且共享一扇日本式可滑动的推拉门(门总是挡住一个入口)。
顾客在工作室内理完发，可由B的旁门出去。
W中有N把椅子，顾客必须坐着等候。
理发师可由门上小窗查看W中无人就睡觉，否则开门，并叫一位顾客入内理发。
顾客每进入一位，都拉铃通知理发师。
若把顾客和理发师都视为进程，请用P、V操作写出进程的同步算法。
⏹要求打印：⏹初始状态⏹中间变化的状态信息⏹以及最终状态信息。
using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;using System.Threading;namespace理发师问题2{internal class Program{// Fieldsprivate static Semaphore barbers = new Semaphore(1, 10);private static int chairs;private static int count = 0;private static Semaphore customers = new Semaphore(0, 10);private static int finish = 0;private static Semaphore mtx = new Semaphore(1, 10);private static int waiting = 0;// Methodspublic static void barber(){while (true){customers.WaitOne();mtx.WaitOne();waiting--;barbers.Release();mtx.Release();cuthair();finish++;}}public static void customer(){mtx.WaitOne();count++;Console.WriteLine("叮咚！第{0}个顾客来了", count);if (waiting < chairs){if (waiting > 0){Console.WriteLine("此时有{0}个人在等待理发", waiting);}else{Console.WriteLine("没有人在等待");}waiting++;Console.WriteLine("还有{0}个座位,顾客留下", (chairs - waiting) + 1);mtx.Release();customers.Release();barbers.WaitOne();gethaircut();}else{Console.WriteLine("座位已满，第{0}个顾客离开", count); mtx.Release();}}public static void cuthair(){Console.WriteLine("开始理发！这是理发师的第{0}个顾客.", finish + 1);Thread.Sleep(0x2328);Console.WriteLine("理发完成 !");}public static void gethaircut(){Thread.Sleep(0x238c);Console.WriteLine("第{0}个顾客理发完毕,离开.", finish);}private static void Main(string[] args){string str = string.Empty;Console.WriteLine("请输入椅子的总数目:");chairs = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());Console.WriteLine("理发店共有{0}把椅子", chairs);Console.WriteLine("开门接待顾客吗?Y/N");for(string str2 = Console.ReadLine(); (str2 != "Y") && (str2 != "y"); str2 = Console.ReadLine()){Console.WriteLine("********对不起，尚未开门！********");Console.WriteLine("开门接待顾客吗?Y/N");}Console.WriteLine("********营业中，欢迎光临！********");new Thread(new ThreadStart(Program.barber)).Start();while ((str != "y") && (str != "Y")){Random random = new Random(lisecond);Thread.Sleep(random.Next(1, 0x2710));Console.WriteLine("*******************************");new Thread(new ThreadStart(Program.customer)).Start();if ((finish >= 10) && (waiting == 0)){Console.WriteLine("已经为{0}个顾客理发了，要关门下班吗?(Y/N)", finish);str = Console.ReadLine();}if ((str == "Y") || (str == "y")){Console.WriteLine("************暂停营业！**********");break;}}}}}⏹Linux操作系统环境下C的编译：---编辑环境一般采用vi;---编译命令: g++ 源文件名可执行文件名⏹用到的相关系统调用---shmget( ):开辟共享存储区---semget():用于产生一个信号量数组或查找已创建的信号量数组的描述字。
信号量地PV操作(例题)
？？？信号量的PV操作是如何定义的？试说明信号量的PV操作的物理意义。
参考答案：P（S）：将信号量S减1，若结果大于或等于0，则该进程继续执行；若结果小于0，则该进程被阻塞，并将其插入到该信号量的等待队列中，然后转去调度另一进程。
V（S）：将信号量S加1，若结果大于0，则该进程继续执行；若结果小于或等于0，则从该信号量的等待队列中移出一个进程，使其从阻塞状态变为就绪状态，并插入到就绪队列中，然后返回当前进程继续执行。
PV操作的物理含义：信号量S值的大小表示某类资源的数量。
当S>0时，其值表示当前可供分配的资源数目；当S<0时，其绝对值表示S信号量的等待队列中的进程数目。
每执行一次P操作，S值减1，表示请求分配一个资源，若S≥0，表示可以为进程分配资源，即允许进程进入其临界区；若S<0，表示已没有资源可供分配，申请资源的进程被阻塞，并插入S的等待队列中，S的绝对值表示等待队列中进程的数目，此时CPU将重新进行调度。
每执行一次V操作，S值加1，表示释放一个资源，若S>0，表示等待队列为空；若S≤0，则表示等待队列中有因申请不到相应资源而被阻塞的进程，于是唤醒其中一个进程，并将其插入就绪队列。
无论以上哪种情况，执行V操作的进程都可继续运行。
1、设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是：司机的活动：启动车辆；正常行车；到站停车；售票员的活动：关车门；售票；开车门；在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？用P、V操作实现它们的同步。
设两个信号量S和C，初值为S＝0；C＝0；司机： L1：正常行车售票员： L2：售票到站停车 P（S）V（S）开车门P（C）关车门启动开车 V（C）GO TO L1 GO TO L22、请用PV操作实现他们之间的同步关系：（1）桌上一个盘子，只能放一只水果。
爸爸放苹果，妈妈放桔子，儿子只吃桔子，女儿只吃苹果。
（2）桌上一个盘子，只能放一只水果。
操作系统PV深度剖析PV操作的例题
操作系统PV深度剖析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。
操作系统 信号量机制P、V操作习题全解
Get
Copy
Put
A
B
卡片机
buffer1
C
D
buffer2
打印机
• 2. 互斥信号量 s1=1, s2=1; • (因为只有一个get、copy和put进程，故可不定
义互斥信号量） • 同步信号量4个： • full1=0, empty1=1; 为一对 • full2=0, empty2=1; 为一对
• 两个同步关系： • 有顾客营业员才叫号s1=0 • 营业员先叫号，顾客才能被服务service
＝0
• Process 顾客 i：
• { P (empty);
• P(mutex);
• 从取号机获取一个号码；
• V(mutex);
• V(s1);
• P(service); //等待叫号;
• V (empty); • 获得服务； •}
Agent() int rr, rr1=4; while (1) { do
rr = random (3); while (rr == rr1);
rr1=rr; wait (done); if (rr == 0) {
put paper and tobacco; signal (PaperTobacco ); } else if (rr == 1) {
put match and tobacco; signal (MatchTabacco);
}
else { put paper and match; signal (PaperMatch);
} Smaker1 () /* has match */ while(1) { wait (PaperTobacco);
操作系统PV例题讲解
问题：（实现 4 个进程使用某一个需互斥使用的资源） 1）这样定义 P、V 操作是否有问题？
不合理：先进后出；可能“无限等待”
2）先考虑用这样的 P、V 操作实现 N 个进程竞争使用某一共享变量的互斥机制。 思路：令等待队列中始终只有一个进程。 将 “栈” 变成 “队列”
IF fork [i]=used THEN test_and_pick_up=false
ELSE BEGIN fork [i]:=used; test_and_pick_up:=true END
END;
PROCEDURE put_down(i:0..4); BEGIN fork [i]=free; signal (queue [i]); END;
Then V(buff[j].empty)； V(buff[j].mutex); j:=(j+1) mod k Until false; End
37.对 PV 操作定义做如下修改
P(s):
s:=s-1;
If s<0
Then 将本进程插入相应队列末尾等待；
V(s)：
s:=s+1; If s<=0 Then
} }
消费者： Void consumer (void); {
int item, I;
Message m; For (i=0;i<N; i++) send (producer, &m); While (TRUE){
Receive ( producer ,&m)； Extract_item( &m, &item); Send (producer ,&m); Consumer_item(item); } }
信号量 p、v操作,利用信号量实现互斥的方法-概述说明以及解释
信号量p、v操作，利用信号量实现互斥的方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述信号量（Semaphore）是一种重要的同步工具，在并发编程中起到了关键的作用。
它是由荷兰计算机科学家艾兹赫尔·迪科斯彻兹于1965年提出的。
信号量可以用于控制对共享资源的访问，实现进程或线程之间的互斥和同步。
在计算机系统中，多个进程或线程可能需要同时访问某个共享资源，这时就会引发竞争条件（Race Condition）问题。
竞争条件会导致数据不一致性和程序错误，为了解决这个问题，需要引入互斥机制来保证共享资源在任意时刻只能被一个进程或线程访问。
信号量的引入能够有效地解决互斥问题。
它通过一个计数器来控制对共享资源的访问。
这个计数器被称为信号量的值，其可以是一个非负整数。
当信号量的值大于等于0时，表示共享资源可用，进程可以继续访问。
当信号量的值小于0时，表示共享资源不可用，进程需要等待其他进程释放该资源后才能继续访问。
信号量的实现依赖于两个操作：P（Proberen）和V（Verhogen）。
P操作用于申请共享资源，即进程想要对共享资源进行访问时，必须先进行P操作。
如果信号量的值大于等于1，即资源可用，那么P操作会将信号量的值减1，并允许进程继续访问共享资源。
如果信号量的值小于1，即资源不可用，那么进程就需要等待。
V操作用于释放共享资源，即进程访问完共享资源后，必须进行V操作，将信号量的值加1，以便其他进程可以访问该资源。
利用信号量实现互斥的方法，就是通过对共享资源进行P和V操作，来控制对资源的访问。
在访问共享资源之前，进程需要先执行P操作锁定资源，访问完毕后再执行V操作释放资源。
这样就能够保证在任意时刻只有一个进程能够访问共享资源，实现了互斥。
总结起来，信号量是一种重要的同步工具，通过P和V操作可以实现对共享资源的互斥访问。
利用信号量实现互斥的方法可以有效地解决竞争条件问题，保证数据的一致性和程序的正确性。
P、V操作习题答案
••信号量应用问题：End;Pare nd.写出程序描述下列前趋关系。
1 endS2->S4, S1->S3, S1->S2,S2->S5 , S3->S6, S4->S7,2•请用信号量实现4X 10(4人，每S5->S7, S6->S7人100Var s1,s2, s3,s4:semaphore:=0, 0米, )接力赛的同步过程。
提示：前趋图同步问题，可设0, 0; 4个进程，三个信号量，进程 1 只设BeginV操作，进程4只设ParbeginP操作，其余进程先做P操作再做V P1:begi n 操作。
Var s1,s2,s3:semaphore:=0, 0, 0;.; …Begin V(s1);Parbegin V(s1);Athlete1: begin End;Run 100m; P2: beginV(s1); P(s1);End; …;Athlete2: begin V(s2);P(s1) V(s2);Run 100m; End;V(s2); P3: beginEnd; P(s1)Athlete3: begin …P(s2) ;V(s3)P(s2);Athlete4: begin …P(s3);V(s4);P(s2);Parend ..;endV(s4);3．设公共汽车上，司机和售票员的活 End;动分别是： P6: begin司机：售票员： P(s3)启动车辆 ..xx 乘客V(s4)正常行车关车门到站停车售票 End;P7:begin 开车门P(s4);P(s4)下乘客P(s4)在汽车不断地到站、停车、行驶过 END;程中，这两个活动有什么同步关系？ CoEnd;END;请用信号量机制实现他们的同步。
假定初始状态为停车状态，引入信/- 生产者消费者问题：和 Run ：号量Stopl BEGIN．桌上有一个可以 xx 两个水果的Run 100m; End;V(s3); P4: beginEnd; Run 100m; P5: beginEnd;盘子，每次只能放或取一个水果爸semaphore Stop,Run;爸放苹果妈妈放橘子，两个儿子Stop:=Run:=0; 吃苹果，两个女儿吃橘子。
操作系统原理-(信号量机制)
实例2
假设在某单CPU系统中有两个合作进程P1、P2，他们的主要操作如下：
P1：…… Calculating……; P2：……Input……Output……; 若要求的执行顺序为： …Input…Calculating…Output…;
请用信号量上的P、V操作实现P1和P2进程 的协调执行。
实例2 P1：…… Calculating……;
parend
Process P2 var t,u:integer; Begin (5) x:=0; (6) t:=0; (7) if x<=1 then t:=t+2; (8) u:=t; End
分析：顺序执行：y=1,z=1;t=2,u=2;
并发执行：如果按照(1)(5)(2)(3)(4)(6)(7)(8)的顺序 改正方执法行：，找则到结临果界为区y=，0,设z=置0;t信=2号,u=量2 s，初值为1
信号量集用于进程需要多个资源时的信号量操作；
1) AND型信号量集机制
基本思想：
将一段代码同时需要的多个临界资源，采用原子方 式，要么全分配给它，要么一个都不分配。称为 Swait(Simultaneous Wait)。同样地，使用结束后 一起释放，称为Ssignal;
Swait(Simultaneous Wait)
V(mutex);
remainder section; until false; end
注 意：
❖必须成对使用wait和signal原语 ❖wait、signal原语不能出现次序错误、重复或遗漏
遗漏wait原语则不能保证互斥访问 遗漏signal原语则不能在使用临界资源之后将其释 放（给其他等待的进程）；
Consumer
计算机操作系统P V操作
P、V操作 、 操作
入 口 S = S + 1 S ≤ ≥ 0 是 否 是 否 返 回
调用进程入等待队列 唤醒等待队列中的一个进程 转进程调度 返回或转进程调度
1、独木桥问题。某条河上只有一座独木桥，以便行人 独木桥问题。某条河上只有一座独木桥， 过桥， 现在河的两边都有人要过桥， 过桥 ， 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 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。 确的管理。 过桥的规则： 同一方向的可连续过桥， 过桥的规则 ： 同一方向的可连续过桥 ， 某方向有人过 桥时另一方向的人要等待。 桥时另一方向的人要等待。 2、桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸可向盘中 桌上有一空盘，允许存放一只水果。 放苹果， 也可向盘中放桔子， 儿子专等吃盘中的香蕉， 放苹果 ， 也可向盘中放桔子 ， 儿子专等吃盘中的香蕉 ， 女儿专等吃盘中的苹果。 女儿专等吃盘中的苹果 。 规定当盘空时一次只能放一 原语实现爸爸、儿子、 只水果供吃者使用，请用P 只水果供吃者使用 ， 请用 P， V原语实现爸爸 、 儿子 、 女儿三个并发进程的同步。 女儿三个并发进程的同步。
}
Father() { while (true) daugher() {p(dish); 将苹果放入盘子；v(apple);} { while (true) 将苹果放入盘子； { p(apple);从盘子取苹果； p(apple);从盘子取苹果 从盘子取苹果； } Mother() } { while (true) { p(dish);将香蕉放入盘子；v(banana);} p(dish);将香蕉放入盘子 将香蕉放入盘子； }
桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸可向盘中放苹果，妈妈向 桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸可向盘中放苹果， 盘中放香蕉，儿子专等吃盘中的香蕉，女儿专等吃盘中的苹果。 盘中放香蕉，儿子专等吃盘中的香蕉，女儿专等吃盘中的苹果。 //dish—互斥使用盘子；apple—盘中苹果数；banana— //dish—互斥使用盘子；apple—盘中苹果数；banana—盘中香蕉数 Var dish,apple,banana:Semaphore:=1,0,0; Main() son() { while (true) { cobegin { p(banana);从盘子取香蕉； p(banana);从盘子取香蕉 从盘子取香蕉； Father();mother();son();daugher(); v(dish); Coend } 吃香蕉； 吃香蕉；}
计算机操作系统习题及答案(4)
第4章进程同步与通信1）选择题（1）在操作系统中，P、V操作是一种_D__。
A。
机器指令B。
系统调用命令C. 作业控制命令D。
低级进程通信原语（2）若信号量S的初值为2,当前值为-1，则表示有_B__等待进程。
A。
0个B。
l个C. 2个D。
3个(3）在直接通信方式中，系统提供两条通信原语进行发送和接收，其中Send原语中参数应是_C_。
A。
sender,message B。
sender，mailboxC. receiver，message D。
receiver，mailbox（4）下述那个选项不是管程的组成部分_A__.A。
管程外过程调用管程内数据结构的说明B。
管程内对数据结构进行操作的一组过程C。
局部于管程的共享数据说明D。
对局部于管程的数据结构设置初值的语句（5）某通信方式通过共享存储区来实现,其属于_D__。
A. 消息通信B。
低级通信C。
管道通信D。
高级通信（6）用P、V操作管理临界区时，信号量的初值应定义为__C__。
A. —1B. 0C。
1 D. 任意值（7）临界区是_B__。
A. 一个缓冲区B. 一段程序C. 一段共享数据区D。
一个互斥资源(8）信箱通信是一种_D__通信方式。
A。
直接通信 B. 信号量C。
低级通信D。
间接通信（9)对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex，若mutex=0则__A_。
A. 表示有一个进程进入临界区B。
表示没有进程进入临界区C。
表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入D. 表示有两个进程进入临界区（10）对信号量S执行V操作后，下述选项正确的是_C__。
A. 当S小于等于0时唤醒一个阻塞进程B. 当S小于0时唤醒一个阻塞进程C. 当S小于等于0时唤醒一个就绪进程D. 当S小于0时唤醒一个就绪进程（11）在消息缓冲通信中,消息队列属于_A__资源。
A. 临界B。
共享C。
永久 D. 可剥夺（12）在消息缓冲通信机制中,使用的临界资源是_D__。
A。
信箱B。
(完整word版)计算机操作系统PV操作例题
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）注销解（2）设整型变量COUNT=100;信号量：MUTEX=1;P（MUTEX）;IF (COUNT==0)｛V(MUTEX）；RETURN;｝COUNT=COUNT—1；登记V（MUTEX);阅读P(MUTEX）；COUNT=COUNT+1;V（MUTEX）；RETURN;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) ｝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。
操作系统P、V操作习题
操作系统P、V操作习题P、V操作课后作业习题1、如图，试⽤信号量实现这6个进程的同步：2、⽤P.V操作解决下图之同步问题：get进程负责往单缓冲区S中输⼊数据，copy进程负责将单缓中区S中的数据复制到单缓冲区T，put 进程负责从单缓中区T中取出数据⽤于处理。
3、某车站售票厅，任何时刻最多可容纳20名购票者进⼊，当售票厅中少于20名购票者时，则厅外的购票者可⽴即进⼊，否则需在外⾯等待。
若把⼀个购票者看作⼀个进程，请回答下列问题：(1)⽤P、V操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。
(2)根据所定义的信号量，把应执⾏的P、V操作填⼊下述程序中，以保证进程能够正确地并发执⾏。
COBEGIN PROCESS PI(I=1，2，……)Begin进⼊售票厅；购票；退出；end；COEND(3)若欲购票者最多为n个⼈，写出信号量可能的变化范围(最⼤值和最⼩值)。
1、为进程P1和P2设置共享公⽤信号量S12，P1和P3设置共享公⽤信号量S13，P1和P4设置共享公⽤信号量S14，P2和P5设置共享公⽤信号量S25，P2和P7设置共享公⽤信号量S27，P3和P6设置共享公⽤信号量S36，P4和P5设置共享公⽤信号量S45，P5和P6设置共享公⽤信号量S56，P7和P6设置共享公⽤信号量S76，初值均为0P1: P2: P3: P4: P5: P7: P6: …P(S12); P(S13); P(S14); P(S25); P(S27); P(S36); V(S12); …. ……P(S45); …P(S56); V(S13); V(S25); V(S36); V(S45); …V(S76); P(S76); V(S14); V(S27); V(S56); …。
考研P、V操作习题答案
信号量应用问题：1．写出程序描述下列前趋关系。
S1->S2, S1->S3, S2->S4, S2->S5 , S3->S6, S4->S7, S5->S7, S6->S7Var s1,s2, s3,s4:semaphore:=0, 0, 0, 0;BeginParbeginP1: begin….;V(s1);V(s1);End;P2: beginP(s1);…;V(s2);V(s2);End;P3: beginP(s1)…V(s3)End;P4: beginP(s2);…V(s4);P5: beginP(s2);..;V(s4);End;P6: beginP(s3)..V(s4)End;P7:beginP(s4);P(s4);P(s4);…End;Parendend2. 请用信号量实现4×100（4人，每人100米）接力赛的同步过程。
提示：前趋图同步问题，可设4个进程，三个信号量，进程1只设V操作，进程4只设P操作，其余进程先做P 操作再做V操作。
Var s1,s2,s3:semaphore:=0, 0, 0; BeginParbeginAthlete1: beginRun 100m;V(s1);End;Athlete2: beginP(s1)Run 100m;V(s2);End;Athlete3: beginP(s2) ;Run 100m;V(s3);End;Athlete4: beginP(s3);Run 100m;End;Parendend3．设公共汽车上，司机和售票员的活动分别是：司机：售票员：启动车辆上乘客正常行车关车门到站停车售票开车门下乘客在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？请用信号量机制实现他们的同步。
/-假定初始状态为停车状态，引入信号量Stop和Run：BEGINsemaphore Stop,Run;Stop:=Run:=0;CoBeginDriver: BEGINRepea tWa it(Run);启动车辆；正常行驶；到站停车；Si gnal(Stop);Until False;END;Conductor:BEGINRepea t上乘客；关车门；Si gnal(Run);售票；Wa it(Stop);开车门；下乘客；Until False;END;CoEnd;END;生产者消费者问题：1．桌上有一个可以容纳两个水果的盘子，每次只能放或取一个水果。