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计算机操作系统PV操作例题.doc

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计算机操作系统PV操作例题.doc
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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V(MUTEX)V(S)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,只允许一个人单独过桥。 (此问题和读者与写者问题相同,东向西的为读者,西向东的为写者) 。(1)解设信号量 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) }V (MD)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。问题 4 有一个俱乐部,有甲乙两个服务员,当顾客有请求时,甲负责送烟,乙负责送火,无顾客请求时,服务员睡眠。顾客自己不能带烟和火,当顾客要抽烟时,可请求服务员送烟和火,烟和火还未送到时,顾客必须等待。设信号量:SY, SH,CY,CH:初值都为 0甲服务员REPEATP(SY)送烟V(CY)UNTIL FALSE乙服务员REPEATP(SH)送火V(CH)UNTIL FALSE顾客V(SY) V(SH) P(CY) P(CH) 抽烟问题 5 一家四人父、母、儿子、女儿围桌而坐;桌上有一个水果盘;(1) 当水果盘空时,父亲可以放香蕉或者母亲可以放苹果,但盘中已有水果时,就不能放,父母等待。当盘中有香蕉时,女儿可吃香蕉,否则,女儿等待;当盘中有苹果时,儿子可吃,否则,儿子等待。解 设信号量:SE=1 ( 空盘子) ;SA=0 (放了苹果的盘子) ;SB=0 (放了香蕉的盘子)父亲REPEAT剥香蕉P(SE)放香蕉V(SB)UNTIL FALSE母亲REPEAT削苹果P(SE)放苹果V(SA)UNTIL FALSE儿子P(SA)拿苹果V(SE)吃苹果女儿P(SB)拿香蕉V(SE)吃香蕉(2) 把(1)改为:儿子要吃苹果时,请母亲放苹果,女儿要吃香蕉时,请父亲放香蕉,(还是盘子为空时才可以放) 。(2)解:再增加两个信号量:SF=0, SM=0父亲REPEATP(SF)剥香蕉P(SE)放香蕉V(SB)UNTIL FALSE母亲REPEATP(SM)削苹果P(SE)放苹果V(SA)UNTIL FALSE儿子V(SM)P(SA)拿苹果V(SE)吃苹果女儿V(SF)P(SB)拿香蕉V(SE)吃香蕉问题 6 有一个超市,最多可容纳 N 个人进入购物,当 N 个顾客满员时,后到的顾客在超市外等待;超市中只有一个收银员。可以把顾客和收银员看作两类进程,两类进程间存在同步关系。写出用 P;V 操作实现的两类进程的算法(200
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