第2章PV练习.ppt

1、现有输入进程PI、计算进程PC、输出进程PO并发执行。三进程共享两个缓冲区。如图所示：,PI每次读入一个数据，放入到B1中，B1大小为N1。PC每次从B1中拿出一个数据计算，然后将结果放入B2中，B2大小为N2。PO每次从B2中拿出一个数据进行输出。 要求设置合适的同步机制，保证这三个进程的同步执行。 对B1、B2要求互斥访问,解答,假定有三个进程R、W1、W2共享一个缓冲区Buffer。进程R读入数据放到缓冲区Buffer中；若缓冲区中的数为奇数，则进程W1将其取出显示；若缓冲区中的数为偶数，则进程W2将其取出显示。对它们有如下的限制条件： 1）缓冲区中每次只能存放一个数 2）只有当缓冲区中

2、没有数，或W1或W2将数取走后，进程R才可以将新读入的数放到缓冲区中。 3）进程W1或W2对每次存入缓冲区中的数只能显示一次，且W1和W2都不能从空的缓冲区中取数。 假定开始时，缓冲区为空。利用记录型信号量及wait、signal操作写出三个并发进程正确工作程序。,解答,某高校计算机系开设网络课并安排上机实习，假设机房共有2m台机器，有2n名学生，规定： 每两个学生组成一组，各占一台机器，协同完成上机实习； 只有一组两个学生到齐，并且此时机房有空闲机器时，该组学生才能进入机房； 上机实习由一名教师检查，当学生上完机后，教师检查完一组学生的实习后，这组学生才能同时离开。 试用P,V操作模拟上机实

3、习的过程。 （提示：除了有学生和教师进程外，还应该有门卫进程）,解答,var s,s1,s2:semaphore:=1,0,0 begin parbegin PR:begin repeat 从输入设备读到一个数B; wait(s); 放入; if B=奇数 then signal(s1); else signal(s2); until false; end; PW1:begin repeat wait(s1); x:=B; signal(s);,打印x； until false; end; PW2:begin repeat wait(s2); y:=B; signal(s); 打印y； unt

4、il false; end; parend,student:=0; computer:=2m enter:=0 finish:=0 test:=0; student: begin P(computer) ；得到一台计算机 V(student) ；有学生来，通知门卫 P(enter) ； 等待进入 Practice; V(finish); 结束，通知教师 P(test); 等待教师检查 V(computer); 释放计算机资源 End;,Teacher: begin P(finish);等待学生实习结束 P(finish); 等另一学生实习结束 Check; V(test); 检查完成 V(te

5、st); 检查完成 End; Guard: begin P(student);等待学生到达 P(student); 等待另一学生到达 V(enter); 允许学生进入 V(enter); 允许另一学生进入 End;,某车站售票厅，任何时刻最多可容纳 20 名购票者进入，当售票厅中少于 20 名购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。若把一个购票者看作一个进程，请回答下列问题： (1) 用 PV 操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量，写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。 (2) 根据所定义的信号量，利用PV操作写出能正确并发执行的进程。 (3) 若欲购票者最多为 n 个人

6、，写出信号量可能的变化范围 ( 最大值和最小值 ) 。,答：(1) 定义一信号量 S ，初始值为 20 。 意义： S0 S 的值表示可继续进入售票厅的人数 S=0 表示售票厅中已有 20 名顾客 ( 购票者 ) S0 |S| 的值为等待进入售票厅的人数,（2）COBEGIN PROCESS Pi(i=1 ， 2 ， ) begin ； P(S) ； 进入售票厅； 购票； 退出； V(S) ； end ； COEND,(3) S 的最大值为 20 S 的最小值为 20-n,把学生和监考老师都看作进程，学生有N人， 教师1人。考场门口每次只能进出一个人，进考场原则是先来先进。当N个学生都进入考场

7、后， 教师才能发卷子。学生交卷后可以离开考场， 教师要等收上来全部卷子并封装卷子后才能离开考场。 (1) 问共需设置几个进程? (2) 试用P、V操作解决上述问题中的同步和互斥关系。,答： (1) 问共需设置2个进程，学生进程和教师进程。,(2),解：semaphore S_Door;/ 能否进出门，初值1 semaphore S_StudentReady;/ 学生是否到齐，初值为0 semaphore S_ExamBegin;/ 开始考试，初值为0 semaphore S_ExamOver;/ 考试结束，初值为0 int nStudentNum = 0;/ 学生数目 semaphore S_

8、Mutex1/互斥信号量，初值为1 int nPaperNum = 0;/ 已交的卷子数目 semaphore S_Mutex2 /互斥信号量，初值为1 void student( ) P(S_Door); 进门； V(S_Door); P(S_Mutex1)； nStudentNum +; if(nStudentNum = N) V(S_StudentReady); V(S_Mutex1); P(S_ExamBegin);/ 等老师宣布考试开始,void teacher( ) P(S_Door); 进门； V(S_Door); P(S_StudentReady)；/等待最后一个学生来唤醒 发卷子; for(i = 1; i = N; i+) V(S_ExamBegin); P(S_ExamOver); / 等待考试结束 封装试卷； P(S_