进程同步练习题知识讲解Word文件下载.docx
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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。
Processreader()
{while
(1)
{
wait(s);
wait(rmutex);
if(readcount==0)wait(wmutex);
readcount++;
signal(rmutex);
signal(s);
performreadoperation;
readcount--;
if(readcount==0)signal(wmutex);
}
}
Processwriter()
wait(mutex);
if(writecount==0)wait(s);
writecount++;
signal(mutex);
wait(wmutex);
performwriteoperation;
signal(wmutex);
writecount--;
if(writecount==0)signal(s);
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。
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。
semaphorecustomers=0,operator=0,mutex=1;
waiting=0;
processoperator()//操作员进程
{
wait(customers);
//等待顾客到来
复印;
signal(operator);
//通知顾客已经完成复印
processcusotmeri()//顾客进程i
if(waiting<
5)
waiting++;
signal(customers);
signal(mutex);
wait(operator);
wait(mutex);
waiting--;
}
else
离开复印室;
main()
{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。
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。
semaphoreS=1,SO=SE=0;
bufferB;
processR()
{intx;
while
(1)
{从输入设备上读一个数;
x=接收的数;
wait(S);
B=x;
ifB=奇数thensignal(SO);
elsesignal(SE);
processW1()
{inty;
{wait(SO);
y=B;
signal(S);
打印y中数;
processW2()
{intz;
{wait(SE);
z=B;
打印z中数;
main()
cobegin
R();
W1();
W2();
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。
S:
互斥访问缓冲器
S1:
是否可以供进程W1打印输出
S2:
是否可以供进程W2打印输出
semaphoreS=1,S1=S2=0;
processR1()
接收来自键盘的数;
signal(S1);
processR2()
{
从磁盘上读一个数;
y=接收的数;
B=y;
signal(S2);
{intk;
wait(Sl);
k=B;
打印k中数;
{intj;
wait(S2);
j=B;
打印j中数;
cobegin{
R1();
R2();
W1();
W2();
5、有一个仓库,可以存放A和B两种产品,但要求:
分析:
A产品的数量不能比B产品的数量少N个以上,A产品的数量不能比B产品的数量多M个以上.
设置两个信号量来控制A、B产品的存放数量,sa表示当前允许A产品比B产品多入库的数量,即在当前库存量和B产品不入库的情况下,还可以允许sa个A产品入库;
sb表示当前允许B产品比A产品多入库的数量,即在当前库存量和A产品不入库的情况下,还可以允许sb个B产品入库。
初始时,sa为M一1,sb为N一1。
当往库中存放入一个A产品时,则允许存入B产品的数量也增加1;
当往库中存放入一个B产品时,则允许存入A产品的数量也增加1。
semaphoremutex=1,sa=M-1,sb=N-1;
processputa()
{取一个产品;
wait(sa);
将产品入库;
signal(sb);
processputb()
wait(sb);
signal(sa);
{cobegin{
puta();
putb();
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;
生产者A、B和消费者之间不能同时将产品入库和出库,故仓库是一个临界资源。
生产的A、B产品必须满足:
-n≤A的件数-B的件数≤m,如练习5中,同样的方法管理,分别使用了信号量SAB和SBA;
仓库的管理只要求出入库互斥,由于仓库无限大入库只需操作互斥就可以完成,出库要考虑有无产品,SA对应于仓库中的A产品量,SB对应于仓库中的B产品量;
销售要满足:
-n≤A的件数-B的件数≤m,用difference表示A的件数-B的件数,即difference=A的件数-B的件数;
difference==-n的时候,不能取产品B,只能取A;
difference==m的时候,不能取产品A,只能取B;
-n<
difference<
m,即可以取产品A也可以取产品B;
为了互斥地入库和出库,需为仓库设置一初值为1的互斥信号量mutex;
为了使生产的产品件数满足-n≤A的件数-B的件数≤m,须设置两个同步的信号量,其中SAB表示当前允许A生产的产品数量,其初值为m,SBA表示当前允许B生产的产品数量,其初值为n;
另外,还需设置一个整数difference表示所销售的A、B产品数量之差,而为了同步生产者和销售者并使销售的A、B产品的件数-n≤A的件数-B的件数≤m,还需要设置三个资源信号量,其中S对应于仓库中的总的产品量,SA对应于仓库中的A产品量,SB对应于仓库中的B产品量,它们的初值都为0.
SemaphoreSAB=m,SBA=n,S=0,SA=0,SB=0,mutex=1;
processA()
{while
(1)
{//生产产品,-n≤A的件数-B的件数≤m,方法同第4题
wait(SAB);
ProduceaproductA;
signal(SBA);
//入库操作,满足出入库操作互斥即可
addtheproductAtothestorehouse;
signal(SA);
//入库产品A一件,所以给SA增值
signal((S);
//入库产品一件,所以给S增值,S是仓库中全部产品的数量
processB()
wait(SBA);
ProduceaproductB;
signal(SAB);
signal(SB);
//入库产品A一件,所以给SA增值
processC()
{wait(S);
//首先检查有无产品,无产品阻塞,有产品,下面操作将会取走一件产品,所以S减1
if(difference<
=-n)
{wait(SA);
//difference<
=-n时只能取A产品一件,无A产品则需阻塞
//出库操作,满足出入库操作互斥
takeaproductAfromstorehouse;
difference++;
//取A产品一件,difference++
elseif(difference>
=m)
{wait(SB);
//difference>
=m时只能取B产品一件,无B产品则需阻塞
takeaproductBfromstorehouse;
difference--;
//取B产品一件,difference--
{//-n<
m,即可以取产品A也可以取产品B,随意取一件产品出来,之后再根据取得产品是A还是B进行处理
takeaproductA或Bfromstorehouse;
if(product_type==A)
{//取的是产品A,则信号量SA减1,这里不可能发生没有A产品,进程C需要阻塞的情况
wait(SA);
//取A产品一件,difference++
else
{//取的是产品B,则信号量SB减1,这里不可能发生没有B产品,进程C需要阻塞的情况
wait(SB);
//取B产品一件,difference--
Selltheproduct;
}
cobegin{
A();
B();
C();
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