进程同步问题习题答案

进程同步练习
1．有一阅览室，共有100个座位。

读者进入时必须先在一张登记表上登记，该表为每一座位列一表目，包括座号和读者姓名。

读者离开时要消掉登记内容。

试用P、V操作描述读者进程的同步结构。

var
mutex : semaphere;信号量，用于互斥
full : semaphere; 信号量，用于同步
table : array 0..n-1 of item; 登记表
procedure reader; 读者进程
begin
P(full);
P(mutex);
Register_name(table)；
V(mutex);
Reading；
P(mutex);
Delet_name(table);
V(mutex);
V(full)
end;
begin
seminitsal(mutex.v,1; full.v,100); 初始化
cobegin
reader;
reader;
...
coend
end.
2．设公共汽车上有一位司机和一位售票员，它们的活动如下：
司机：售票员：
请分析司机与售票员之间的同步关系，如何用PV操作实现。

答：为了安全起见，显然要求：关车门后才能启动车辆；到站停车后才能开车门。

所以司机和售票员在到站、开门、关门、启动车辆这几个活动之间存在着同步关系。

用两个信号量S1、S2分别表示可以开车和可以开门，S1的初值为1，S2的初值为0。

用PV操作实现司机进程和售票员进程同步的算法描述如下：司机：售票员：
）
）
到站停车关车门
V（S2）V（S1）
另外，程序中PV操作出现的顺序与信号量的初值设置有关，以本题为例，算法如下描述时，S1、S2的初值均应为0。

司机：售票员：
）
）
）
S1）
14、进程之间存在哪几种制约关系？各是什么原因引起的？下列活动分别属于哪种制约关系？
–（1）若干同学去图书馆借书。

–（2）两队举行篮球比赛。

–（3）流水线生产的各道工序。

–（4）商品生产和社会消费。

解：(1)间接制约，书是临界资源
（2）间接制约，篮球是临界资源。

（3）直接制约。

(4) 直接制约。

例题：一个理发店由一个有N张沙发的等候室和一个放有一张理发椅的理发室组成。

要求：
（1）没有顾客要理发时，理发师便去睡觉。

（2）当一个顾客走进理发店时，如果所有的沙发都已经被占用，他便离开理发店；否则如果理发师正在为其他顾客理发，则该顾客就找一张空沙发坐下等待。

（3）如果理发师因无顾客正在睡觉，则由新到的顾客唤醒理发师为其理发。

（4）理发完成后，顾客必须付费，直到理发师收费后才能离开理发店。

试用信号量解决这一同步问题。

答：设置一个整形变量count用来对理发店中的顾客进行计数，并需设置6个信号量。

其中：mutex 用来实现顾客进程对count变量的互斥访问，其初值为1；
Sofa是对应于等候室中N张沙发的资源信号量，其初值为N；
Empty表示是否有空闲的理发椅，其初值为1；
full表示理发椅上是否坐有等待的顾客，其初值为0；
payment 表示等待付费，初值为0；
receipt 用来等待收费，初值为0。

具体算法如下：
var count:=integer:=0;
mutex,sofa,empty,full:semaphore:=1,N,1,0;
cut,payment,receipt:semaphore:=0,0,0;
begin
parbegin
guest:begin
wait(mutex);
if(count>N) then
begin
signal(mutex);
离开理发店；
end
else
begin
count:=count+1;
if(count>1) then
begin
wait(sofa);
在沙发上就座；
wait(empty);
从沙发上起来；
signal(sofa);
end
else/*count=1*/
wait(empty);
在理发椅上就座；
signal(full);
理发；
付费；
signal(payment);
wait(receipt);
从理发椅上起来；
signal(empty);
wait(mutex);
count:=count-1;
signal(mutex);
离开理发店；
end
end
barber: begin
repeat
wait(full);
替顾客理发；
wait(payment);
收费；
signal(receipt);
until false
end
parend
end。