同步和互斥实验吃水果问题消费者问题
放水果
桌子上有一只盘子，最多可容纳两个水果，每次只能放入或取出一个水果。
爸爸专向盘子放苹果（apple），妈妈专向盘子放桔子（orange）。
两个儿子专等吃盘子中的桔子，两个女儿专等吃盘子中的苹果。
请用信号量来实现爸爸、妈妈、儿子、女儿之间的同步与互斥关系。
解：本题原型为生产者－消费者问题，只是由一种产品改为两种水果，所以将表示满缓冲区单元个数的一个信号量改为表示盘中苹果的个数和桔子个数的两个信号量，设置如下信号量：empty：记录允许向盘子中放入水果的个数，初值为2。
apple：盘子中已放入的苹果的个数，初值为0。
orange：盘子中已放入的桔子的个数，初值为0。
mutex：向盘子中取、放操作是一个互斥操作，也就是说盘子对于取、放水果而言是一个临界资源，为此设置一个信号量，其初值为1。
本题4个进程的同步与互斥活动的描述如下：Var mutex, empty, apple, orange:=1,2,0,0BeginFather:beginRepeatwait(empty); //盘中可放入的水果数wait(mutex); //申请向盘中取、放水果向盘中放苹果;signal(mutex); //允许向盘中取、放水果signal(apple); //递增盘中的苹果数endMother:beginRepeatwait (empty); //减少盘中可放入的水果数wait (mutex); //申请向盘中取、放水果向盘中放桔子;signal (mutex); //允许向盘中取、放水果signal (orange); //递增盘中的桔子数endDaughteri（i=1,2）:begin //两女儿进程Repeatwait(apple); //减少盘中苹果数wait (mutex); //申请向盘中取、放水果取盘中苹果;signal (mutex); //允许向盘中取、放水果signal (empty); //递增盘中可放入的水果数endSonj（j=1,2）:begin //两儿子进程Repeatwait (orange); //减少盘中桔子数wait (mutex); //申请向盘中取、放水果取盘中桔子;signal (mutex); ／/允许向盘中取、放水果signal (empty); //递增盘中可放入的水果数endend和尚取水：Var Semaphore：mutex1=1;mutex2=1;empty=10;full=0;pail=3; BeginparbeginGet() //小和尚取水Repeatwait(empty)wait(pail)wait(mutex1)从井中取水；signal (mutex1)wait(mutex2)将水倒入缸中；signal (mutex2) signal (full)signal (pail)parendparbeginUse() //老和尚喝水Repeatwait(full)wait(pail)wait(mutex2)从缸中取水signal (mutex2) ；signal (empty)喝水signal (pail) parend。
桌上有一空盘,最多允许存放一只水果
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,儿子专问题描述：桌上有一空盘，最多允许存放一个水果。
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。
问题分析及思路：1.这个话题就是生产者和消费者的扭曲，不是一个信号量就能解决的。
在这个问题中，父亲、儿子和女儿共用一个盘子，一次只能往盘子里放一个水果。
当盘子空了，父亲可以在盘子里放一个水果。
如果苹果放在采摘盘里，允许女儿吃，儿子要等。
如果橘子放在盘子里，儿子被允许吃，女儿必须等。
2.那么盘子就是一个缓冲(单缓冲)，同一时间只能有一个人放和拿。
所以这个盘子是互斥的。
但是当盘子里有苹果，父亲不放的时候，儿子可以拿，女儿也一样。
所以应该有两个资源信号量:1个苹果和2个橙子3.根据题意分析，三个信号量的初始值应该是1 0 0，因为桌子上只能放一个水果。
开始的时候桌子是空的(所以可以放)，所以苹果和橘子的初始资源是空的。
PV操作如下：int put=1,apple=0,orange=0;//定义同步信号量Father://父亲进程While(1){P(put);放一个苹果或者橘子;if(fruit==apple)V(apple);elseV(orange);}Daughter://女儿进程While(1){P(apple);拿一个苹果;V(put);吃苹果;}Son://儿子进程While(1){P(orange);拿一个桔子;V(put);吃桔子;}。
计算机操作系统(第三版)-复习题答案
操作系统第一章复习题一、选择题1、下列选项中，（ D ）不是操作系统关心的主要问题。
A 管理计算机裸机B 设计、提供用户程序与计算机硬件系统的界面。
C 管理计算机系统资源D 高级程序设计语言的编译器2、多道批处理系统的主要缺点是（ C ）。
A CPU利用率低B 不能并发执行C 缺少交互性D 以上都不是。
3、在操作系统中，（ D ）部分属于微内核。
A 输入/输出井的管理程序，及作业调度软件。
B 用户命令解释程序C 磁盘文件目录管理软件D 进程通信服务例程4、通常在分时系统中运行的作业称为（ C ）。
A 前台作业B 后台作业C 终端型作业D 批量型作业5、在下面的选项中，（ A ）不属于操作系统提供给用户的可用资源。
A 中断机制B 处理机C 存储器D I/O 设备6、操作系统在计算机系统中处于（ B ）的位置。
A 计算机硬件和软件之间B 计算机硬件和用户之间C 处理机和用户程序之间D 外部设备和处理机之间7、操作系统是对（ C ）进行管理的软件。
A 软件 B硬件 C计算机资源 D 应用程序8、操作系统中采用多道程序设计技术提高了CPU和外部设备的（ A ）。
A 利用率B 可靠性C 稳定性D 兼容性9、操作系统提供给程序员的接口是（ B ）。
A 进程B 系统调用C 库函数D B和C10、所谓（ B ）是指将一个以上的作业放入内存，并且同时处于运行状态，这些作业共享处理机的时间和外围设备等其他资源。
A 多重处理B 多道程序设计C 实时处理D 共行执行11、实时系统必须在（ C ）内处理完来自外部的事件。
A 响应时间B 周转时间C 规定时间D 调度时间12、在操作系统中，并发性是指若干事件（ C ）发生。
A 在同一时刻B 一定在不同时刻C 在某一时间间隔D 依次在不同时间间隔内13、订购机票系统处理各个终端的服务请求，处理后通过终端回答用户，所以它是一个（ D ）。
A 分时系统B 多道批处理系统C 计算机网络 D实时信息处理系统二、填空题1、操作系统两个最基本的特征是（并发）和（共享），两者之间互为存在条件。
进程同步模拟设计--吃水果问题
附件1：学号：012课程设计题目进程同步模拟设计--吃水果问题学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术专业班级计算机姓名指导教师2011 年01 月19 日课程设计任务书学生：专业班级：指导教师：作单位：计算机科学与技术学院题目: 进程同步模拟设计——吃水果问题初始条件：1．预备容：阅读操作系统的进程管理章节容，对进程的同步和互斥，以及信号量机制度有深入的理解。
2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．模拟吃水果的同步模型：桌子上有一只盘子，最多可容纳两个水果，每次只能放入或者取出一个水果。
爸爸专门向盘子中放苹果，妈妈专门向盘子中放橘子，两个儿子专门等待吃盘子中的橘子，两个女儿专门等吃盘子中的苹果。
2．设计报告容应说明：⑴需求分析；⑵功能设计（数据结构及模块说明）；⑶开发平台及源程序的主要部分；⑷测试用例，运行结果与运行情况分析；⑸自我评价与总结：i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色；ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）；iv）完成本题是否有其他方法（如果有，简要说明该方法）；v）对实验题的评价和改进意见，请你推荐设计题目。
时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。
周2、周3：完成程序调试及测试。
周4、周5：验收、撰写课程设计报告。
（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，一律按0分记）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日进程同步模拟设计——吃水果问题1需求分析1.1吃水果问题的描述桌子上有一只盘子，最多可容纳两个水果，每次只能放入或者取出一个水果。
爸爸专门向盘子中放苹果，妈妈专门向盘子中放橘子，两个儿子专门等待吃盘子中的橘子，两个女儿专门等吃盘子中的苹果。
1.2问题的转换这是进程同步问题的模拟，可以把向盘子放或取水果的每一个过程可以转为一个进程的操作，这些进程是互斥的，同时也存在一定的同步关系。
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。
吃苹果问题
操作系统实验报告――吃苹果问题一．实验目的：1）对同步与互斥有更深体会2）了解多线程如何工作及其设计3）掌握多线程对应的API函数二．实验题目与要求：有父亲、儿子、女儿三人和一个盘子。
当盘子空时，父亲往盘中放水果（只有苹果和香蕉），每次随机放苹果或香蕉，儿子和女儿马上取该水果，但是儿子只从盘中拿苹果，女儿只从盘中拿香蕉。
请模拟这样的一个过程，其中父亲放水果20 次。
三．程序分析首先，父亲放一个苹果在盘，儿子马上取苹果这件事与父亲放一个香蕉，女儿马上取之这件事是互斥的。
即在程序中体现在：当父亲每次放水果之后马上唤醒儿子或女儿来取，当一个孩子还没有拿到水果之前，父亲不允许放水果，另外一个孩子也不许来破坏。
我们用“临界区”实现：父亲函数：……进入临界区放苹果或香蕉……儿子或女儿函数：……取苹果或香蕉退出临界区……另外，儿子和女儿在默默等待，只要父亲放了水果他们就拿。
程序中表现在：儿女见到盘子没有水果，就被阻塞，父亲每次放水果后唤醒阻塞的孩子函数。
我们分别用信息量Apple和Banana作为父亲唤醒儿女和儿女等待的途径。
四．程序实现（程序在Microsoft visual studio 8编译链接）#include<windows.h>#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<time.h>using namespace std;CRITICAL_SECTION mmutex;//临界区互斥HANDLE Apple,Banana;int k = 0;//记录线程号DWORD WINAPI Son(LPVOID n)//儿子行为函数{int i = 1;HANDLE Apple;Apple = ::OpenSemaphore(MUTEX_ALL_ACCESS,false,(LPCWSTR)"apple");//打开一个命名为apple的信号量while(1){//Sleep(2000);::WaitForSingleObject(Apple,INFINITE);//等待父亲生产苹果cout<<"Son eats "<<i<<" apples"<<endl;LeaveCriticalSection(&mmutex);//离开临界区i++;}::CloseHandle(Apple);//退出线程return 0;}DWORD WINAPI Daughter(LPVOID n)//女儿行为函数{int i =1;HANDLE Banana;Banana = ::OpenSemaphore(MUTEX_ALL_ACCESS,false,(LPCWSTR)"banana");//打开一个命名为banana的信号量while(1){//Sleep(2000);::WaitForSingleObject(Banana,INFINITE);//等待父亲生产香蕉cout<<"Daughter eats "<<i<<" bananas"<<endl;LeaveCriticalSection(&mmutex);//离开临界区i++;}::CloseHandle(Banana);//退出线程return 0;}DWORD WINAPI Father(LPVOID n)//父亲行为函数{UINT fruit;EnterCriticalSection(&mmutex);//进入临界区//产生一个随机数srand(GetTickCount());fruit = rand()%2;if(fruit == 0){cout<<k+1<<" father produce an apple"<<endl;//放苹果::ReleaseSemaphore(Apple,1,NULL);//唤醒儿子吃苹果}else{cout<<k+1<<" father produce a banana"<<endl;//放香蕉::ReleaseSemaphore(Banana,1,NULL);//唤醒女儿吃香蕉}k = k+1;return 0;}int main(){Apple = ::CreateSemaphore(NULL,0,1,(LPCWSTR)"apple");//产生命名为apple的信号量Banana = ::CreateSemaphore(NULL,0,1,(LPCWSTR)"banana");//产生命名为banana的信号量InitializeCriticalSection(&mmutex);//给临界区初始化for (int j= 0 ; j < 20; j++){::CreateThread(NULL,0,Father,NULL,0,0);//创建父亲线程}::CreateThread(NULL,0,Son,NULL,0,0);//创建儿子线程::CreateThread(NULL,0,Daughter,NULL,0,0);//创建女儿线程Sleep(30000);//等待秒之后再结束main函数return 0;}五．程序结果六．实验心得1.在产生随机数的时候必须加上srand(GetTickCount())这个函数，否则每次系统都是产生同一个数，因此每次父亲总是生产苹果或者香蕉。
操作系统-吃水果问题
操作系统-吃水果问题操作系统-吃水果问题1、引言本文档描述了一个操作系统的模拟问题-吃水果问题。
该问题涉及到多个进程同时对有限数量的水果资源进行访问的情况。
我们将介绍该问题的背景、目标和关键概念。
2、背景吃水果问题模拟了现实生活中多个进程同时访问共享资源的情况。
在该问题中，不同的进程可以同时访问一定数量的水果资源。
然而，由于水果资源有限，进程必须遵守特定的规则以确保公平访问。
3、目标该问题的目标是设计一种算法，使得不同的进程能够共享有限的水果资源。
我们的目标是确保进程之间的公平访问，并通过合适的同步机制来避免产生竞争条件和死锁。
4、关键概念4.1 进程(Process)进程是计算机中正在运行的程序的实例。
在吃水果问题中，每个进程代表一个人，这些人需要同时访问共享的水果资源。
4.2 共享资源(Shared Resource)共享资源是多个进程可能同时访问的资源。
在吃水果问题中，水果资源是共享资源，被多个进程同时竞争。
4.3 同步机制(Synchronization Mechanism)同步机制用于控制多个进程对共享资源的访问。
在吃水果问题中，我们需要设计一种同步机制来确保进程之间的公平访问和避免竞争条件。
5、解决方案5.1 问题分析首先，我们需要确定问题的规模和要求。
包括进程数量、水果资源数量以及对公平访问的要求等。
5.2 同步机制设计我们可以采用多种同步机制来解决吃水果问题，例如互斥锁、条件变量等。
在设计同步机制时，需要考虑到公平性、死锁避免和性能等方面的因素。
5.3 算法实现根据设计的同步机制，我们需要实现相应的算法来解决吃水果问题。
这个算法应该能够正确地控制进程对资源的访问，并满足公平访问和避免死锁的要求。
6、测试与调试在实现算法之后，我们需要进行测试和调试来确保算法的正确性和性能。
包括编写测试用例、模拟并发情况和调整参数等。
7、结论通过本文档，我们介绍了操作系统中的吃水果问题，并提供了解决该问题的解决方案。
容斥原理最值问题
容斥原理最值问题嘿，朋友们！今天咱来聊聊容斥原理最值问题，这可真是个有意思的玩意儿啊！你说啥是容斥原理最值问题呢？咱打个比方哈，就好比你去参加一个大聚会，里面有喜欢吃苹果的人，有喜欢吃香蕉的人，还有既喜欢吃苹果又喜欢吃香蕉的人。
那怎么能知道最多有多少人喜欢吃这两种水果，或者最少有多少人喜欢呢？这就是容斥原理最值问题啦！咱想想啊，要是只知道喜欢苹果的有多少人，喜欢香蕉的有多少人，可直接把这俩数加起来，那肯定不对呀，因为里面有重复的部分呢，这时候就得用容斥原理来好好算算了。
那最值又是咋回事呢？就好比你想让喜欢吃水果的人最多或者最少，那可得好好琢磨琢磨条件，找到那个最极端的情况。
比如说，有一个班级，会唱歌的有 20 人，会跳舞的有 15 人，既会唱歌又会跳舞的有 5 人。
那这时候让你求既不会唱歌也不会跳舞的最多有多少人，你就得好好想想啦。
要是想让这个最多，那是不是得让会唱歌和会跳舞的人尽可能地重复呀，这样既不会唱歌也不会跳舞的人不就多了嘛！你说是不是这个理儿？再举个例子，有一堆水果，苹果有 10 个，香蕉有 8 个，橘子有 6 个，既喜欢苹果又喜欢香蕉的有 3 个，既喜欢苹果又喜欢橘子的有 2 个，既喜欢香蕉又喜欢橘子的有 1 个，三种都喜欢的有 1 个。
那这时候让你求喜欢至少一种水果的最少有多少人，这可得好好动动脑筋了。
是不是得让那些重复的部分尽可能地少呀，这样喜欢至少一种水果的人不就最少了嘛！哎呀呀，这容斥原理最值问题是不是挺好玩的？就像解一个小谜题一样，得仔细琢磨条件，找到那个最关键的点。
有时候你可能会觉得有点绕，但别着急，慢慢来，多想想，肯定能搞明白的。
你想想，生活中不也经常会遇到这样的问题嘛。
比如说你组织一个活动，要知道最多能有多少人参加，或者最少需要准备多少东西，这不就和容斥原理最值问题差不多嘛！所以说呀，学会这个可有用啦！咱再回到学习上，遇到这种问题可别头疼，要把它当成一个挑战，一个让你变得更聪明的机会。
操作系统简答与大题
二、填空题21、 操作系统是计算机系统中的一个___系统软件_______，它管理和控制计算机系统中的___资源_________。
22、 进程主要由__程序_____、___数据_____和_____PCB_______三部分内容组成，其中____PCB____是进程存在的惟一标识，而_____数据_____部分也可以为其它进程共享。
23、在一个具有2个处理器的操作系统中共有n 个进程，在不考虑进程状态过渡的情况下，阻塞进程队列中最多有__n___ 个进程。
某一时刻，处于执行状态的进程为0个，且当前处理机空闲，处于就绪状态的进程有___n____ 个。
24、当处理器空闲时，调度程序从 __就绪_____ 进程队列中选择一个进程给其分配CPU ，处于____阻塞________状态的进程是不会获得CPU 的。
25、在响应比最高者优先的作业调度算法中，当各个作业等待时间相同时，运行时间短_____ 的作业将得到优先调度；当各个作业要求运行的时间相同时，___等待时间长___ 的作业得到优先调度。
26、某系统中共有10台磁带机被 m 个进程竞争，每个进程最多要求3台磁带机，那么当m 的取值为_不超过4的整数___时，系统不会发生死锁。
27、 设有8页的逻辑空间，每页有1024字节，它们被映射32块的物理存储区中，那么，逻辑地址的有效位是__13________位，物理地址至少是_____15_____位。
28、 在一个分页存储管理系统中，页长为4KB ，某一作业的页表如图1所示，虚拟地址3000对应的物理地址为12K+3000=152888 。
29、虚拟设备是通过__ SPOOLING 技术把独占设备变成能为若干用户_____共享 _的设备。
30、已知某文件采用串联结构，它由10个逻辑记录组成，每个逻辑记录刚好存放于一个磁盘块上，都为1024字节，并依次存放在10、61、32、75、87、98、46、37、33和11号磁盘块上。
进程同步模拟设计--吃水果问题
附件1：学号：012课程设计题目进程同步模拟设计--吃水果问题学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术专业班级计算机姓名指导教师2011 年01 月19 日课程设计任务书学生：专业班级：指导教师：作单位：计算机科学与技术学院题目: 进程同步模拟设计——吃水果问题初始条件：1．预备容：阅读操作系统的进程管理章节容，对进程的同步和互斥，以及信号量机制度有深入的理解。
2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．模拟吃水果的同步模型：桌子上有一只盘子，最多可容纳两个水果，每次只能放入或者取出一个水果。
爸爸专门向盘子中放苹果，妈妈专门向盘子中放橘子，两个儿子专门等待吃盘子中的橘子，两个女儿专门等吃盘子中的苹果。
2．设计报告容应说明：⑴需求分析；⑵功能设计（数据结构及模块说明）；⑶开发平台及源程序的主要部分；⑷测试用例，运行结果与运行情况分析；⑸自我评价与总结：i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色；ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）；iv）完成本题是否有其他方法（如果有，简要说明该方法）；v）对实验题的评价和改进意见，请你推荐设计题目。
时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。
周2、周3：完成程序调试及测试。
周4、周5：验收、撰写课程设计报告。
（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，一律按0分记）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日进程同步模拟设计——吃水果问题1需求分析1.1吃水果问题的描述桌子上有一只盘子，最多可容纳两个水果，每次只能放入或者取出一个水果。
爸爸专门向盘子中放苹果，妈妈专门向盘子中放橘子，两个儿子专门等待吃盘子中的橘子，两个女儿专门等吃盘子中的苹果。
1.2问题的转换这是进程同步问题的模拟，可以把向盘子放或取水果的每一个过程可以转为一个进程的操作，这些进程是互斥的，同时也存在一定的同步关系。
pv问题例题解析
Pv问题例题解析【例1】桌上有1空盘，允许存放1个水果。
爸爸向盘中放苹果，也可以向盘中放桔子。
儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。
规定当盘空时一次只能放1个水果供吃者取用。
请用Wait()、Signal()原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。
【南京大学2000】【分析】这是复杂情况的“生产者—消费者”问题，既有同步又有互斥。
爸爸进程与儿子进程、女儿进程需要同步，儿子进程与女儿进程需要互斥。
设置4个信号量S（盘子是否为空，初值为1）、So（盘中是否有桔子，初值为0）、Sa（盘中是否有苹果，初值为0）和mutex（用于对盘子的互斥访问，初值为1）。
由于只有一个盘子（相当于只有一个buffer），对盘子的互斥访问发生在对盘子的存取操作上，S、So和Sa就可以保证对盘子的互斥操作了，故mutex也可以省略。
解：设三个信号量：S --- 盘子是否为空，初值为1；So --- 盘中是否有桔子，初值为0；Sa --- 盘中是否有苹果，初值为0；Semaphore S=1, So=0, Sa=0;Main() {CobeginFather();Son();Daughter();Coend}Father() {While(1) {Wait(S); 将水果放入盘中；If (放入的是桔子) Signal(So);Else Signal(Sa);}}Son() {While(1) {Wait(So); 从盘中取出桔子；Signal(S); 吃桔子；}}Daughter() {While(1) {Wait(Sa); 从盘中取出苹果；Signal(S); 吃苹果；}}【例2】 如图1所示，有多个PUT 操作同时向Buff1放数据，有一个MOVE 操作不断地将Buff1的数据移到Buff2，有多个GET 操作不断地从Buff2中将数据取走。
Buff1的容量为m ，Buff2的容量是n ，PUT 、MOVE 、GET 每次操作一个数据，在操作的过程中要保证数据不丢失。
操作系统课程设计题目及任务
题目1：时间片轮转调度算法模拟要求：用实验方法模拟单处理机系统的进程调度，并采用时间片轮转调度算法作为进程调度算法。
具体任务：1、理解掌握进程调度实现所涉及到的主要问题：如何组织进程、如何实现处理机调度。
进程控制块的作用和结构，进程控制块的链表组织。
进程调度程序包含从进程就绪队列选择并摘取进程、给该进程分配处理机。
2、设计进程控制块相关数据结构，进程状态跃迁的相关模拟；3、实现时间片进程调度算法模拟程序设计、编码及调试。
题目2：静态优先级调度算法模拟要求：用实验方法模拟单处理机系统的进程调度，并采用静态优先级调度算法作为进程调度算法。
具体任务：1、理解掌握进程调度实现所涉及到的主要问题：如何组织进程、如何实现处理机调度。
进程控制块的作用和结构，进程控制块的链表组织。
进程调度程序包含从进程就绪队列选择并摘取进程、给该进程分配处理机。
2、设计进程控制块相关数据结构，进程状态跃迁的相关模拟；3、实现静态优先级调度算法模拟程序设计、编码及调试。
题目3：最短剩余时间优先（动态优先）调度算法模拟要求：用实验方法模拟单处理机系统的进程调度，并采用最短剩余时间优先调度算法作为进程调度算法。
具体任务：1、理解掌握进程调度实现所涉及到的主要问题：如何组织进程、如何实现处理机调度。
进程控制块的作用和结构，进程控制块的链表组织。
进程调度程序包含从进程就绪队列选择并摘取进程、给该进程分配处理机。
2、设计进程控制块相关数据结构，进程状态跃迁的相关模拟；3、实现最短剩余时间优先调度算法模拟程序设计、编码及调试。
题目4 作业调度设计1、目的本实验的目的是通过模拟作业调度算法的设计加深对作业管理基本原理的理解。
2、内容⑴在后备作业队列中，输入5个作业各自运行所需要的时间及存储空间。
①按先来先服务的原则进行调度，输出作业调度的顺序及等待的时间。
②按最短作业（即运行时间最短）优先的原则进行调度，输出作业调度的顺序及等待时间。
③按最小作业（即存储空间最小）优先的原则进行调度，输出作业调度的顺序及等待的时间。
武汉理工大学--进程同步模拟设计-——吃水果问题
]进程同步模拟设计——吃水果问题1需求分析吃水果问题的描述桌子上有一只盘子，最多可容纳两个水果，每次只能放入或者取出一个水果。
爸爸专门向盘子中放苹果，妈妈专门向盘子中放橘子，两个儿子专门等待吃盘子中的橘子，两个女儿专门等吃盘子中的苹果。
问题的转换这是进程同步问题的模拟，可以把向盘子放或取水果的每一个过程可以转为一个进程的操作，这些进程是互斥的，同时也存在一定的同步关系。
通过编程实践时，实际是随机的调用人一个进程的操作，而这些进程的操作相当于程序中的函数调用。
而计算机在执行时每一个时刻只能执行一个操作，这就默认了互斥。
同步的模拟可以类似于函数调用时的前提关系即先决条件。
这样进程同步模拟就完全可以通过函数的调用来实现。
具体的每一个操作的对应的函数的关系：》爸爸向盘子中放一个苹果：Father()妈妈向盘子中放一个橘子：Mother()儿子1从盘子取一个橘子：Son1()儿子2从盘子取一个橘子：Son2()女儿1从盘子取一个苹果：Daugther1()儿子1从盘子取一个苹果：Daugther2()2功能设计·数据结构(1)用一个整型变量Plate_Size表示盘子，初始值为0，当放水果时Plate_Size加1，取水果时Plate_Size减1。
变量Plate_Size的最大值为2，当为2时表示盘子已经满，此时若进行放水果操作，放水果将处于等待状态；为0时表示盘子为空，此时若进行取水果操作，取水果操作将处于等待状态。
(2)整型变量orange和apple分别表示盘子中的橘子和苹果数目，初始都为0，Plate_Size=apple+orange。
(3)用6个bool型的变量 Father_lag，Mother_lag，Son1_lag，Son2_lag，Daughter1_lag，Daughter2_lag表示六个进程是否处于等待状态。
处于等待时，变量值为true。
(4)两个放水果进程进程同时处于等待状态时，若有取水果的操作将自动执行等待的放水果进程，执行按等待的先后顺序；两个取苹果或橘子进程同时候处于等待状态，若有放苹果或橘子的操作将自动执行等待的取进程，进行按等待的先后顺序。
操作系统中经典的水果问题
操作系统中经典的水果问题首先写下P、V操作实例分析Eg.1、桌上有一空盘，允许存放一只水果。
爸爸可向盘中存放苹果，也可向盘中存放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。
规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。
答:根据题目知本题中需设置4个信号量，其中empty_number表示还可以向盘中放几个水果，其初值为1；;apple对应已放入盘中的苹果，orange 对应已放入盘中的桔子，它们的初值均为0; mutex 用来实现对盘子的互斥访问(包括放和取)，其初值为1。
相应的进程可描述为:Eg.2、桌上有一个盘子，最多可以容纳两个水果，每次只能放入或取出一个水果。
爸爸专向盘子中放入苹果(apple) ，妈妈专向盘子中放入桔子(orange)，两个儿子专等吃盘中的桔子，两个女儿专等吃盘子中的苹果。
请用P、V操作来实现爸爸、妈妈、儿子、女儿之间的同步互斥关系。
答:本题中需设置4个信号量，其中empty_number表示还可以向盘中放几个水果，其初值为2；apple对应已放入盘中的苹果，orange 对应已放入盘中的桔子，它们的初值均为0; mutex 用来实现对盘子的互斥访问(包括放和取)，其初值为1。
相应的进程可描述为:Eg.3、桌上有一个盘子，可以存放一个水果，爸爸专向盘子中放入苹果，妈妈专向盘子中放入香蕉，一个儿子专等吃盘中的香蕉，一个女儿专等吃盘子中的苹果。
请用那P、V操作来实现爸爸、妈妈、儿子、女儿之间的同步互斥关系。
答:由题可知，盘子为互斥资源，因为可以放一个水果，所以empty_number初值为1；信号量mutex控制对盘子的互斥访问，初值为1；apple 和orange 分别表示盘中苹果和橘子的个数，初值为0。
4.8 经典互斥与同步问题 生产者-消费者问题
4.8 经典互斥与同步问题：生产者-消费者问题（the producer/consumer problem）
问题描述：若干进程通过有限的共享缓冲区交换数据。
其中，"生产者"进程不断写入，而"消费者"进程不断读出；共享缓冲区共有N个；任何时刻只能有一个进程可对共享缓冲区进行操作。
任何时刻只能有一个进程可对共享缓冲区进行操作，可知使用共享缓冲区的生产者与生产者之间、生产者与消费者之间以及消费者与消费者之间存在互斥关系。
缓冲区不满，生产者才能写入；缓冲区不空，消费者才能读出，可知生产者与消费者之间存在同步关系。
设置如下信号量：
full是“满”缓冲区数目，初值为0；
empty是“空”缓冲区数目，初值为N；
mutex用于访问缓冲区时的互斥，初值是1 。
实际上，full和empty是同一个含义：full + empty == N。
用信号量和P、V原语解决生产者-消费者问题如下：
需要注意的是操作的顺序很重要，不当会产生死锁。
如假定Producer和Consumer如下：
当full=0, mutex = 1时，如果执行顺序为：
Consumer.P(mutex) ; Consumer.P(full); // C阻塞，等待Producer 发出的full信号
Producer.P(empty) ; Producer.P(mutex) ; // P 阻塞，等待Consumer发出的mutex信号此时将出现死锁。
吃水果PV算法
（2）若采用先进先出（FIFO）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求给出计算过程。
（3）若采用时钟（Clock）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求给出计算过程。（设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向2号物理块，如图所示）
17CAH=（0001 0111 1100 1010）2
Process Son()
{
P(full2);
P(mutex2);
取橘子；
V(empty2);
V(mutex2);
吃橘子；
}
如果一个索引节点为128B，指针长为4B，状态信息占用68B，而每块大小为8KB，问在索引节点中有多大空间给指针？使用直接。一次间接，二次间接，三次间接指针分别可表示多大的文件？
假脱机的组成，输入输出井，输入输出缓冲区，输入输出进程，井管理程序。
特点是：提高了I/o的速度，将独占设备改造为共享设备，实现虚拟设备的的功能。
下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是：索引结构
用户在删除某文件的过程中，操作系统不可能执行的操作是（删除此文件所在的目录）
假设磁头当前位于第105道，正在向磁道序号增加的方向移动。现有一个磁道访问请求序列为35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN调度（电梯调度）算法得到的磁道访问序列是：
V(full1)://唤醒女儿
}
Process Mother()
{
P(empty2);
P(mutex2);
放橘子；
V(mutex2);
V(full2);//唤醒儿子
}
Process Daughter()
{
习题PV操作
使用信号量解决吃水果问题2 使用信号量解决吃水果问题
分析：四人之间的关系： 分析：四人之间的关系： 1父亲，母亲要互斥使用盘子，所以两者之间是互斥关系； 父亲， 父亲 母亲要互斥使用盘子，所以两者之间是互斥关系； 2父亲放的苹果，女儿吃，所以两者是同步关系； 父亲放的苹果， 父亲放的苹果 女儿吃，所以两者是同步关系； 3母亲放的桔子，儿子吃，所以两者也是同步关系。 母亲放的桔子， 母亲放的桔子 儿子吃，所以两者也是同步关系。 semaphore S_Plate=1, S_Apple=0, S_Orange=0; void son( ) // 儿子进程 { while(1) { P(S_Orange); 桔子； 从盘中取出一个 桔子； V(S_Plate); 吃桔子； 吃桔子； } } void daughter( ) // 女子进程 { while(1) { P(S_Apple); 苹果； 从盘中取出一个 苹果； V(S_Plate号量解决吃水果问题
分析：四人之间的关系： 分析：四人之间的关系： 1父亲、母亲要互斥使用盘子，所以两者之间是互斥关系； 父亲、 父亲 母亲要互斥使用盘子，所以两者之间是互斥关系； 2父亲放的苹果，女儿吃，所以两者是同步关系； 父亲放的苹果， 父亲放的苹果 女儿吃，所以两者是同步关系； 3母亲放的桔子，儿子吃，所以两者也是同步关系。 母亲放的桔子， 母亲放的桔子 儿子吃，所以两者也是同步关系。 semaphore S_Plate=1, S_Apple=0, S_Orange=0; void father( ) // 父亲进程 { while(1) { P(S_Plate); 往盘子中放入一个苹果； 往盘子中放入一个苹果； V(S_Apple); } } void mother( ) // 母亲进程 { while(1) { P(S_Plate); 往盘子中放入一个桔子； 往盘子中放入一个桔子； V(S_Orange); } }
操作系统第2章2
16
writerj(void)(j=1,2,…,m) vord writerj(void)(j=1,2, ,m) { while(true){ p (wmutex); 文件； 写文件； v(wmutex)； v(wmutex)；} } Coend
17
其他经典同步问题
司机—售票员问题
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 上下乘客 正常行车 关车门 到站停车 售票 开车门 上下乘客 在汽车不断到站，停车，行驶过程中，这两个 活动的同步关系。 解答
struct semaphore r15
cobegin readeri(void)(i=1,2,…k) void readeri(void)(i=1,2, k) { while(true){ p(rmutex)； p(rmutex)； if( if( readcount= =0 ) then p(wmutex); readcount:=readcount+1; v(rmutex); 读文件； 读文件； … p(rmutex)； p(rmutex)； readcount:=readcountreadcount:=readcount-1; If( readcount= =0) then v(wmutex); v(rmutex); } }
生产者 消费者 生产者 消费者 系统中使用资源的进程——消费者 系统中释放资源同类资源的进程——生产者
4
Dijkstra把同步问题抽象成一种生产者和消 Dijkstra把同步问题抽象成一种生产者和消 费者关系， 费者关系，计算机系统中的许多问题都可以被归 结为生产者和消费者关系。我们可以通过具有n 结为生产者和消费者关系。我们可以通过具有n 个缓冲区的缓冲池把生产者和消费者联系起来
同步和互斥实验-吃水果问题、消费者问题
实验3 陈述之勘阻及广创作源程序1/**作者：wwj时间：2012/4/12功能：实现吃水果问题**题目内容：桌子有一只盘子，只允许放一个水果，父亲专向盘子放苹果，母亲专向盘子放桔子儿子专等吃盘子的桔子，女儿专等吃盘子的苹果。
只要盘子为空，父亲或母亲就可以向盘子放水果，仅当盘子有自己需要的水果时，儿子和女儿可从盘子取出。
请给出四个人之间的同步关系，并用pv操纵实现四个人的正确活动的问题。
****题目分析：父亲和女儿是相互制约的，父亲进程执行完即往盘中放入苹果后，女儿进程才干执行即吃苹果，是同步关系；母亲和儿子是相互制约的，母亲进程执行完即往盘中放入桔子，儿子进程才干执行即吃桔子，也是同步关系而父亲和母亲这两个进程不克不及同时进行，是互斥关系；****/#include<windows.h>#include<iostream>using namespace std;//声明句柄HANDLE EmptyPlate;HANDLE Apple;HANDLE orange;HANDLE fatherThread;HANDLE motherThread;HANDLE sonThread;HANDLE daughterThread;//线程函数声明DWORD WINAPI father(LPVOID IpParameter);DWORD WINAPI mother(LPVOID IpParameter);DWORD WINAPI daughter(LPVOID IpParameter);DWORD WINAPI son(LPVOID IpParameter);int main(){//创建信号量EmptyPlate = CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL); //盘子Apple = CreateSemaphore(NULL,0,1,NULL); //苹果orange = CreateSemaphore(NULL,0,1,NULL); //桔子//创建线程fatherThread = CreateThread(NULL,0,father,NULL,0,NULL);motherThread =CreateThread(NULL,0,mother,NULL,0,NULL);daughterThread = CreateThread(NULL,0,daughter,NULL,0,NULL);sonThread = CreateThread(NULL,0,son,NULL,0,NULL);//等线程的结束WaitForSingleObject(fatherThread,INFINITE);WaitForSingleObject(motherThread,INFINITE);WaitForSingleObject(daughterThread,INFINITE);WaitForSingleObject(sonThread,INFINITE);//关闭线程句柄CloseHandle(fatherThread);CloseHandle(motherThread);CloseHandle(daughterThread);CloseHandle(sonThread);//关闭信号量句柄CloseHandle(EmptyPlate);CloseHandle(Apple);CloseHandle(orange);return 0;}//父亲线程函数DWORD WINAPI father(LPVOID IpParameter){for(int i = 0; i < 5; ++i){WaitForSingleObject(EmptyPlate, INFINITE); // P操纵// 开始临界区cout << "\nFather往盘中放一个水果\n";// 结束临界区ReleaseSemaphore(Apple, 1, NULL); // V操纵}return 0;}//母亲线程函数DWORD WINAPI mother(LPVOID IpParmeter){for(int i = 0; i < 5; ++i){WaitForSingleObject(EmptyPlate, INFINITE); // P操纵// 开始临界区cout << "\nMother往盘中放一个桔子\n";// 结束临界区ReleaseSemaphore(orange, 1, NULL); // V操纵}return 0;}//女儿线程函数DWORD WINAPI daughter(LPVOID IpParameter){while(1){WaitForSingleObject(Apple,INFINITE); //p 操纵cout<<"女儿吃苹果"<<endl;ReleaseSemaphore(EmptyPlate,1,NULL); //v 操纵}return 0;}//儿子线程函数DWORD WINAPI son(LPVOID IpParameter){while(1){WaitForSingleObject(orange,INFINITE); //p 操纵cout<<"儿子吃苹果"<<endl;ReleaseSemaphore(EmptyPlate,1,NULL); //v 操纵}return 0;}程序运行结果截图：运行结果分析：从运行结果可知父进程执行完后，女儿进程立即执行，这说明父进程跟女儿进程有时序关系，只有当父进程执行之后，女儿进程才会执行，女儿进程是父进程的子线程，他们具有同步关系，同理；母亲进程跟儿子进程，也是同步关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验3 报告源程序1／＊＊作者：wｗj时间:2012/4/12功能：实现吃水果问题＊*题目内容：桌子有一只盘子，只允许放一个水果，父亲专向盘子放苹果，母亲专向盘子放桔子儿子专等吃盘子的桔子,女儿专等吃盘子的苹果。
只要盘子为空，父亲或母亲就可以向盘子放水果，仅当盘子有自己需要的水果时，儿子和女儿可从盘子取出。
请给出四个人之间的同步关系，并用ｐv操作实现四个人的正确活动的问题。
***＊题目分析:父亲和女儿是相互制约的，父亲进程执行完即往盘中放入苹果后，女儿进程才能执行即吃苹果，是同步关系；母亲和儿子是相互制约的，母亲进程执行完即往盘中放入桔子，儿子进程才能执行即吃桔子，也是同步关系而父亲和母亲这两个进程不能同时进行,是互斥关系；*＊*＊/＃iｎcｌuｄe〈windowｓ.h>＃incｌｕde＜iostreaｍ〉usｉng naｍｅspace std；/／声明句柄HＡNDLＥEmｐtｙＰｌａte;HAＮＤLＥApple;HＡNDLE oｒａｎge；ＨＡNDＬＥ fatherThreａd;HAＮDLＥmotｈerThｒead；ＨAＮDLE ｓonTｈrｅad；HＡNDＬＥdaｕghterＴｈrｅad；//线程函数声明DWOＲD WIＮＡPI ｆatheｒ(ＬＰVOID ＩpＰaraｍeｔer)；DＷORD WINAPI mothｅｒ(LPVOIＤIpＰarameter);DＷORＤ WIＮAPI daｕgｈteｒ(ＬPVOID IｐPａｒａmeｔｅr);DWORD WINAPI son（LPVOID IｐＰａramｅter）；ｉnｔｍain()｛//创建信号量EmptyPlaｔe = ＣreatｅSeｍapｈｏre（NＵLL,1,１，NＵLL）； /／盘子Ａpｐle = CreaｔeＳemapｈore（NULL，0，1,NULL）；//苹果ﻩoranｇe ＝ CreateSemａpｈｏｒe（ＮULL，0,1，ＮUＬL）; //桔子ﻩ//创建线程fatherThread = ＣｒeatｅＴhｒeaｄ（NＵＬL，0，fａther,NＵLL,0，NUＬL）;ﻩmoｔherThｒeａｄ = CreaｔeＴhread(ＮULL，0,ｍother，NULＬ，0,NＵＬＬ）;dａugｈterThｒｅad = CｒeａtｅThread(NULL,0,daughｔer，NＵLL,０，NＵＬL)；sonThｒeａd = CreateThrｅad(ＮＵLL，0,ｓｏｎ，NＵLＬ，0,NＵLＬ）；ﻩ//等线程的结束WａitＦoｒSinｇleObｊｅｃｔ（faｔｈｅrThｒead,INFＩＮITE）；ﻩＷaitFｏrＳingleObjｅct（moｔheｒＴhreａd，ＩＮFIＮＩTE);ﻩWaitＦorSingｌeOｂject（daｕghterThreａd,IＮFIＮITE）；ﻩWaitForSingｌｅＯbject（sonTｈrｅad,INFＩNITＥ)；ﻩ//关闭线程句柄CloｓeＨａndｌe(fatherThread);ﻩＣloseHandle(ｍｏtｈerThread)；ﻩClｏseHａndlｅ(daｕgｈtｅrThｒeａd);ﻩClosｅHandle(sonＴhreａd);／/关闭信号量句柄ﻩClosｅＨanｄle(EmptyPlate)；CloseHandlｅ（Ａpple）；ＣlｏseHandｌe(oraｎgｅ)；ﻩrｅｔurn ０;｝//父亲线程函数ﻩDＷORＤWＩNAＰI father（LPVOID ＩｐParamｅｔｅr)ﻩ{ﻩﻩｆoｒ(inｔｉ= 0；ｉ〈 5; ++ｉ){ﻩﻩWaiｔFoｒＳingｌｅObject（ＥｍptyPlaｔe，ＩNFIＮＩTE)；ﻩ／／ P操作ﻩ／/ 开始临界区ﻩcｏｕｔ <〈”\nFatｈｅr往盘中放一个水果\n"；// 结束临界区ReleａsｅSemａphore(Ａｐplｅ, 1，NＵLL）；ﻩ／／ V操作ﻩﻩ｝ﻩﻩreｔurｎ０；ﻩ｝ﻩ／/母亲线程函数ﻩDWOＲD WINＡPI motｈer(LPＶOＩＤ IpPａrｍeter）{ﻩﻩfor（int i = 0；i 〈５; ++i）｛ﻩWａitＦoｒSｉnｇlｅObjeｃt(EmｐtyＰlate，ＩＮFINITE）;ﻩ// P操作ﻩ/／开始临界区ﻩcout <＜”＼nＭoｔheｒ往盘中放一个桔子\ｎ"；／/ 结束临界区ＲｅleaseSemaphｏrｅ(orａnge， 1, NULL）；ﻩ／/ V操作ﻩ｝ﻩreｔurｎ 0；}//女儿线程函数ﻩDWORＤWＩNAＰI daughter(LPVOID IpParamｅter)｛ﻩwhiｌe（1)ﻩ{ﻩﻩWaｉtFｏrSinglｅObject（Appｌe,IＮFINIＴE）； /／ｐ操作ﻩｃout＜<”女儿吃苹果＂<<endl；ＲｅleaｓeSemaphｏre（EmptyＰｌate,1,ＮULL)； //v操作ﻩﻩ｝ﻩrｅtuｒｎ 0；ﻩ}//儿子线程函数DWORＤ WINAPI sｏｎ(ＬＰＶOID IpPａrａｍｅｔｅr)ﻩ｛ﻩwhilｅ（１）ﻩ{ﻩﻩＷaitFoｒＳinｇleObjeｃt（ｏrａnge,IＮＦINIＴＥ）; ／/ｐ操作ﻩﻩcoｕt＜<"儿子吃苹果"＜〈endl；ﻩﻩﻩReleａseＳemaｐｈore（ＥmptyＰlatｅ,1,NULL); /／v操作ﻩ｝ﻩｒeturn 0；｝程序运行结果截图：运行结果分析：从运行结果可知父进程执行完后，女儿进程立即执行，这说明父进程跟女儿进程有时序关系,只有当父进程执行之后，女儿进程才会执行，女儿进程是父进程的子线程，他们具有同步关系，同理;母亲进程跟儿子进程，也是同步关系。
源程序2/＊＊作者：wwj时间：２01２/４/12功能：实现生产者和消费者正常活动题目内容:生产者-消费者问题，是指两组进程共享一个环形的缓冲区。
一组进程被称为生产者,另一组进程被称为消费者。
缓冲池是由若干个(程序假设为4个）大小相等的缓冲区组成的，每个缓冲区可以容纳一个产品。
生产者进程不断地将生产的产品放入缓冲池，消费者进程不断地将产品从缓冲池取出。
用PＶ操作实现生产者和消费者的正常活动的程序题目分析：在生产者-消费者问题中，既存在进程同步问题，也存在着临界区的互斥问题.当缓冲区都满时,表示供大于求，生产者停止生产,进入等待状态，同时唤醒消费者；当缓冲区都空时,表示供不应求，消费者停止消费,唤醒生产者。
这说明了,生产者和消费者存在同步关系.对于缓冲池,它显然是一个临界资源，所有的生产者和消费者都要使用它,而且都要改变它的状态，故对于缓冲池的操作必须是互斥的。
*/＃includｅ＜Windｏws.h>＃ｉnｃlude＜iｏstream〉ｕsing nａｍespａcｅ std；conｓt inｔ n=4；//声明全局变量ｉｎｔｉ=0,j=0; //i和ｊ分别指向缓冲区inｔ bｕffer[n]; //缓冲池int ItemP=0;ﻩ/／用来存放生产的产品ｉnｔＩtemC=0;ﻩ//用来存放消费的产品/／声明句柄HAＮDLE mｕtｅx;ﻩ//缓冲池信号量HＡNDLＥｅmｐｔy; //空缓冲区信号量HANDLE full;ﻩ//满缓冲区信号量ＨＡNDLE pThｒead；ﻩ／/ｐroducer线程句柄HＡＮDＬＥ cＴhread; ／/ｃonsumer线程句柄//声明进程函数ＤWＯRD WＩNＡPI prｏｄucer（ＬPＶＯIＤＩpPaｒamｅter);ＤWＯＲＤ WINAPI ｃonsumer(LPVOＩD ＩpPaｒametｅr）;int mａin（)｛//创建信号量muｔｅx ＝ CreateＳemａphore（NULＬ，1，１,NULL）；empty ＝ＣｒｅateSeｍaｐｈｏrｅ(NＵLＬ，1，4，NULL）;ﻩfulｌ = CｒeａｔeSｅmaphore(NＵLＬ，0，4，ＮULL)；ｃouｔ〈〈"市场运作开始。
.。
.”〈〈ｅｎdl；ﻩ//创建线程pThread = CｒeａｔeThread（NULＬ，０,prｏducer,NULL,0,ＮULL)；ｃTｈrｅad = CｒｅateＴhread（NＵLL，0,ｃｏnｓumer，ＮＵLL,0，NULL)；ﻩ//等待相应线程结束ﻩWaitFｏｒSingleObject（ｐThｒead，INFＩNITE）;ＷaｉｔＦｏｒＳｉｎgleObjeｃｔ(cThreａd，INＦINＩTE）;ﻩﻩ//关闭线程句柄ClｏseＨａndle（pThread）；ﻩＣlｏｓeＨandlｅ(cTｈread)；ﻩ／/关闭信号量句柄ﻩＣｌosｅHaｎdle（ｍuｔex)；ﻩClｏseHandle（eｍpty);CｌｏｓeHａndlｅ（fｕlｌ)；ﻩｃoｕｔ〈〈＂整个市场运营结束.。
”<<endl;ｒeturｎ 0;}//prｏｄucer线程函数的定义ＤWORD WINＡＰＩ pｒodｕcer（ＬPVOＩD IpParａmｅter）ﻩ{ﻩfor（int ｋ=0;k〈5；ｋ++){ﻩcｏｕt＜<”\npｒoduｃｅｒ生产一个产品"＜〈ｅndl;ItｅmＰ=ItemP+１; ﻩ//增加一个产品ﻩﻩWaitFｏrSinｇleＯｂject(empｔy，INFＩNITE）；//Ｐ操作ﻩﻩWaitFｏrSiｎglｅOｂｊect(mutex，ＩＮFIＮＩTＥ）；ﻩcout〈〈"＼n把一个产品放入了一个空的缓冲区"<<endl；ﻩbｕffｅr［i]=ＩｔeｍＰ;ﻩ／/将产品放入缓冲区ﻩﻩﻩi=(i+１)％ｎ；ﻩﻩﻩﻩReleａｓeSeｍaphｏre（ｍutex,1，NULＬ）；ﻩ／/Ｖ操作ﻩﻩReleasｅSemａｐｈorｅ（fuｌl,1，NUＬL）;}ﻩreturｎ 0;｝ﻩDＷＯRD WINAPI ｃonsuｍｅｒ（LPVOＩD IpPａrａmｅtｅr)｛ﻩｆor（iｎt k=0；ｋ＜５；ｋ++）ﻩ｛ﻩＷaiｔForSｉｎglｅObｊect（ｆull，IＮFINITE);ﻩ／/P操作ﻩﻩﻩＷａitFｏrＳingｌｅOｂject（mutex，ＩNＦINＩＴＥ）；ﻩﻩﻩItemC=ｂuffeｒ[ｊ］；ﻩ／/将缓冲区里的产品取出，放入消费产品里头ﻩｊ＝（ｊ＋1）％ｎ;ﻩﻩﻩﻩ//j指向下一个满的缓冲区ﻩﻩReleａsｅSemaphore（mutｅx，１，NULL）；ﻩﻩ／/V操作ﻩﻩReleaｓeSemaｐhorｅ（emptｙ,1，NＵLL);ﻩﻩcoｕｔ<〈”\n消费者消费一个产品＂＜〈endl;ﻩﻩIｔemC=ItemC-1；ﻩ／/消费一个产品｝ﻩﻩrｅtｕｒｎ 0;ﻩ｝程序运行截图如下：运行结果分析：从运行结果来看，整个市场运作有两种状态, 一种状态是生产着连续生产两个产品，每生产一个产品后,立马把产品产品放入缓冲区，接着消费者消费产品;另一种状态是消费者先把缓冲区里面的产品消费，然后生产者把已经生产的产品放入缓冲区里；生产者和消费者即存在同步关系,又存在互斥关系,只是相对而言的，对于缓冲区来说，当缓冲区满的时候，只能由消费者消费产品,接着生产者才能把产品放入缓冲区；当缓冲区为空时，只能由生产者生产产品并把产品放入缓冲区，接着消费者才能消费产品；这两种关系都属于同步关系；对于缓冲池来说，缓冲池只有一个,生产者和消费者只能有一个使用它，并且他们不存在时序关系,到底是谁先使用，只能靠市场的调度和控制。