进程同步练习题

进程同步练习题

1．第二类读者写者问题，信号量解决方法

2．复印室里有一个操作员为顾客复印资料，有5把椅子供顾客休息等待复印。如果没有顾客，则操作员休息。当顾客来到复印室时，如果有空椅子则坐下来，并唤醒复印操作员；如果没有空椅子则必须离开复印室。

3．如果有三个进程R、W1、W2共享一个缓冲器B，而B中每次只能存放一个数。当缓冲器中无数时，进程R可以将从输入设备上读入的数存放到缓冲器中。若存放到缓冲器中的是奇数，则允许进程W1将其取出打印；若存放到缓冲器中的是偶数，则允许进程W2将其取出打印。同时规定：进程R必须等缓冲区中的数被取出打印后才能再存放一个数；进程W1或W2对每次存入缓冲器的数只能打印一次；W1和W2都不能从空缓冲中取数。写出这三个并发进程能正确工作的程序。

4．现有四个进程R1、R2、W1、W2，它们共享可以存放一个数的缓冲器B。进程R1每次把来自键盘的一个数存入缓冲器B中，供进程W1打印输出；进程R2每次从磁盘上读一个数存放到缓冲器B中，供进程W2打印输出。为防止数据的丢失和重复打印，问怎样用信号量操作来协调这四个进程的并发执行。

5．有一个仓库，可以存放A和B两种产品，但要求：

（1）每次只能存入一种产品（A或B）；

（2）-N＜A产品数量－B产品数量＜M。其中，N和M是正整数。

试用同步算法描述产品A与产品B的入库过程。

6．设有两个生产者进程A、B和一个销售者进程C，他们共享一个无限大的仓库，生产者每次循环生产一个产品，然后入库供销售；销售者每次循环从仓库中取出一个产品进行销售。如果不允许同时入库，也不允许边入库边出库；而且要求生产和消费A产品和B产品的件数都满足以下关系：-n≤A的件数－B的件数≤m，其中n、m是正整数。

1. 第二类读者写者问题，信号量解决方法

答：为了使写者优先，可在原来的读优先算法的基础上增加一个互斥信号量s，初值为1，使得当至少有一个写者准备访问共享对象时，它可以使后续的读者进程等待完成；

整型变量writecount，初值为0，用来对写者进行计数；

互斥信号量mutex，初值为1，用来实现多个读者对写者writecount进行互斥访问。

Process reader()

{ while(1)

{

wait(s);

wait(rmutex);

if(readcount==0)wait(wmutex);

readcount++;

signal(rmutex);

signal(s);

perform read operation;

wait(rmutex);

readcount--;

if(readcount==0)signal(wmutex);

signal(rmutex);

}

}

Process writer()

{ while(1)

{

wait(mutex);

if(writecount==0)wait(s);

writecount++;

signal(mutex);

wait(wmutex);

perform write operation;

signal(wmutex);

wait(mutex);

writecount--;

if(writecount==0)signal(s);

signal(mutex);

}

}

Main( )

{

cobegin

{ reader();

writer();

}

}

2. 复印室里有一个操作员为顾客复印资料，有5把椅子供顾客休息等待复印。如果没有顾客，则操作员休息。当顾客来到复印室时，如果有空椅子则坐下来，并唤醒复印操作员；如果没有空椅子则必须离开复印室。

答：

信号量：

customers表示正在等待复印的顾客数量（不包括正在复印的顾客）

operator记录正在等候顾客的操作员数，只有1和0

mutex用于对waiting的访问;

变量：

waiting表示等待的顾客数量。它实际上是customers的一个副本。之所以使用waiting是因为无法读取信号量的当前值。

semaphore customers=0,operator=0,mutex=1;

waiting=0；

process operator( )//操作员进程

{ while(1)

{

wait(customers); //等待顾客到来

复印；

signal(operator); //通知顾客已经完成复印

}

}

process cusotmeri( )//顾客进程i

{

wait(mutex);

if(waiting<5)

{

waiting++;

signal(customers);

signal(mutex);

wait(operator);

wait(mutex);

waiting--;

signal(mutex);

}

else

{

signal(mutex);

离开复印室；

}

}

main( )

{

cobegin

{ operator( );

customeri( );

}

}

3、如果有三个进程R、W1、W2共享一个缓冲器B，而B中每次只能存放一个数。当缓冲器中无数时，进程R可以将从输入设备上读入的数存放到缓冲器中。若存放到缓冲器中的是奇数，则允许进程W1将其取出打印；若存放到缓冲器中的是偶数，则允许进程W2将其取出打印。同时规定：进程R必须等缓冲区中的数被取出打印后才能再存放一个数；进程W1或W2对每次存入缓冲器的数只能打印一次；W1和W2都不能从空缓冲中取数。写出这三个并发进程能正确工作的程序。

答：S为互斥信号量，用来对缓冲器的互斥使用；

SO和SE为资源信号量，SO表示是否允许进程W1打印；SE表示是否允许进程W2打印。

semaphore S=1,SO=SE=0;

buffer B;

process R（）

{ int x;