[理学]互斥和同步练习题

例题7：A、B两人共同使用一个报箱，该报箱每次仅能容纳 一份报纸。A订阅《生活报》，B订阅《晚报》，分别由投 递员C和D投递。请用P、V操作描述他们的同步程序.
例题：A、B两人共同使用一个报箱，该报箱每次仅能 容纳一份报纸。A订阅《生活报》，B订阅《晚报》， 分别由投递员C和D投递。请用P、V操作描述他们的同 步程序。
解：设信号量dooropen表示是否允许开门，值为1时 表示是允许开门，初值为0；doorclose1表示前们是 否关上；值为1时表示已关上，初值为1；doorclose2 表示后们是否关上；值为1时表示已关上，初值为1；
司机和两名售票员所 对应的进程描述如下：
driver() begin L1:开车 停车 V（dooropen） 等待 P（doorclose1） P（doorclowenku.baidu.come2） 启动车辆 goto L1 end
B（） begin L4：P(SB) 取《晚报》 V（SP） goto L4 end
C（） begin L1：P(SP) 把《生活报》放入报箱 V（SA） goto L1 end
D（） begin L2：P(SP) 把《晚报》放入报箱 V（SB） goto L2 end
• 答；设信号量SP，表示信箱是否允许放报纸，值为1时表 示允许放报纸，初值为1；信号量SA，表示信箱中是否有 生活报，值为1时表示有，初值为0；信号量SB，表示信 箱中是否有晚报，值为1时表示有，初值为0。
投递员C、D和A、B两人的进程描述如下：
A（） begin L3：P(SA) 取《生活报》 V（SP） goto L3 End
北 东
图1 允许单向行驶的单排车道十字路口
设一信号量sem表示是否允许汽车通过，初值为1，表示允许汽车 通过。 设入口检测进程procedurein,出口检测进程procedureout，它们 的描述如下：
procedurein（） begin L1:检测到有一辆车要进入路口 P(sem) 允许进入路口 goto L1 end
设信号量chair椅子是否有和有多少把椅子空闲，初 值为n表示有n把椅子可以空闲；hairdresser理发师是 否正在为他人理发，值为1时表示正在为他人理发，初 值为0；
顾客进程描述如下： customer( ) begin L1: 走进理发店 P(chair) P(hairdresser) V(chair) 让理发师为他理发 V(hairdresser) goto L1 end
get（） begin
L1：取存入缓冲区S的数 据x
P（SGC） 把数据x存入缓冲区S中 V（SCG） goto L1 end
put（） begin
L3：P（SPC） 把缓冲区T的数据存入x中 V（SCP） 打印数据x
goto L3 end
copy（）
begin L2： P（SCG） 把缓冲区S的数据存入x中 V（SGC） P（SCP） 把数据x要存入缓冲区T中 V（SPC）
tackiter1() begin L2:售票 P（dooropen） 等待乘客上车 关车门 V（doorclose1） goto L2 end
tackiter2() begin L3:售票 P（dooropen） 等待乘客上车 关车门 V（doorclose2） goto L3 end
例6：设一个理发店内有n张椅子和一个理发师（及其理发椅 和理发工具）。当一个顾客走进理发店时，若供等候的椅子 已坐满人，则离开。若有空座位则进入理发店，此时若理发 师正在为他人理发，则他就找一个空座位坐下；若理发师空 闲则就要求理发师为他理发。请给出此问题的同步算法。
goto L2
end
例3：试用信号灯与PV操作实现司机与售票员之间的同步问 题。设公共汽车上有一个司机和一个售票员，司机负责驾驶 汽车，售票员负责开关车门，他们之间必须协同工作。一方 面售票员关好车门并通知司机后，司机才能开车；另一方面， 司机将车停稳并通知售票员后，售票员才能打开车门上下乘 客。
例4：公交车上司机负责驾驶汽车，而售票员 负责开关车门，他们之间必须协同工作。一方 面售票员关好车门并通知司机后，司机才能开 车；另一方面，司机将车停稳并通知售票员后， 售票员才能打开车门上下乘客。假设某辆公交 车上有一名司机和两名售票员，每个售票员各 负责一个车门，请设适当的信号量，并用P、V 原语描述他们的同步过程。
get
copy
缓冲区S
put 缓冲区T
图2 输入—缓冲—输出问题
解：设信号量SGC表示缓冲区S是否允许放数据，值为1时表示允许，初值为1； 信号量SCG表示缓冲区S是否允许取数据，值为1时表示允许，初值为0； 信号量SCP表示缓冲区T是否允许放数据，值为1时表示允许，初值为1； 信号量SPC表示缓冲区T是否允许取数据，值为1时表示允许，初值为0。
互斥和同步练习题
例1.在一个仅允许单向行驶的单排车道十字路口，只允许车 辆从南向北和从西向东行驶，如图8.1所示；为了安全起见， 每次仅允许一辆汽车通过十字路口；当有车辆通过路口时其 它车辆必须等待，当无车辆在路口行驶时则一次仅允许一辆 汽车通过。请用P、V原语及信号量实现十字路口的交通控制 系统，并描述具体的控制算法。
procedureout（） begin L2:检测到有一辆车驶出路口 V(sem) goto L2 end
例2：设存在三个过程get、copy和put分别对缓冲区S和T进 行操作，其中get负责将数据块存入缓冲区S，copy负责从缓 冲区S读出数据并复制到缓冲区T中，put负责从缓冲区T中读 出数据并打印，如图2所示。请用P、V操作描述上述三个过 程。
例4：公交车上司机负责驾驶汽车，而售票员 负责开关车门，他们之间必须协同工作。一方 面售票员关好车门并通知司机后，司机才能开 车；另一方面，司机将车停稳并通知售票员后， 售票员才能打开车门上下乘客。假设某辆公交 车上有一名司机和两名售票员，每个售票员各 负责一个车门，请设适当的信号量，并用P、V 原语描述他们的同步过程。