操作系統(tǒng)信號量PV操作題若干

1、（一）   圖書館有100個座位，每位進入圖書館的讀者要在登記表上登記，退出時要在登記表上注銷。要幾個程序？有多少個進程？（答：一個程序；為每個讀者設一個進程）（1）       當圖書館中沒有座位時，后到的讀者在圖書館為等待（阻塞）（2）       當圖書館中沒有座位時，后到的讀者不等待，立即回家。解（1 )設信號量：S=100;  MUTEX=1P(S)P(MUTEX)登記V(MUTEX)閱讀P(MUTEX)注銷V(MUTEX)V(S)   解(2)

2、設整型變量 COUNT=100; 信號量：MUTEX=1;P(MUTEX);IF (COUNT=0) V(MUTEX);   RETURN;COUNT=COUNT-1;登記V(MUTEX);閱讀P(MUTEX);COUNT=COUNT+1;V(MUTEX);RETURN;（二）  有一座東西方向的獨木橋；用P,V操作實現(xiàn)：（1）       每次只允許一個人過橋；（2）       當獨木橋上有行人時，同方向的行人可以同時過橋，相反方向的人必須等待。（3） 

3、60;    當獨木橋上有自東向西的行人時，同方向的行人可以同時過橋，從西向東的方向，只允許一個人單獨過橋。（此問題和讀者與寫者問題相同,東向西的為讀者，西向東的為寫者）。（1）解設信號量 MUTEX=1P (MUTEX)  過橋V (MUTEX)(2)解設信號量： MUTEX=1 (東西方互斥)      MD=1    (東向西使用計數(shù)變量互斥)   MX=1    (西向東使用計數(shù)變量互斥)設整型變量： CD=0  (東向西的已上

4、橋人數(shù))        CX=0  (西向東的已上橋人數(shù))從東向西：P (MD)IF (CD=0)P (MUTEX)  CD=CD+1V (MD)過橋P (MD)CD=CD-1IF (CD=0)V (MUTEX)  V (MD)從西向東：P (MX)IF (CX=0)P (MUTEX)  CX=CX+1V (MX)過橋P (MX)CX=CX-1IF (CX=0)V (MUTEX)  V (MX)(3) 解：從東向西的，和（2）相同；從西

5、向東的和（1）相同。（三） 有一個俱樂部，有甲乙兩個服務員，當顧客有請求時，甲負責送煙，乙負責送火，無顧客請求時，服務員睡眠。顧客自己不能帶煙和火，當顧客要抽煙時，可請求服務員送煙和火，煙和火還未送到時，顧客必須等待。設信號量：SY, SH,CY,CH:初值都為0甲服務員REPEATP(SY)送煙V(CY)UNTIL FALSE乙服務員REPEATP(SH)送火V(CH)UNTIL FALSE顧客V(SY)  /*（請求送煙）*/V(SH)  /*（請求送火）*/P(CY)  /* (等煙)  */P(CH)

6、60; /* (等火)  */抽煙（四）一家四人父、母、兒子、女兒圍桌而坐；桌上有一個水果盤；（1）  當水果盤空時，父親可以放香蕉或者母親可以放蘋果，但盤中已有水果時，就不能放，父母等待。當盤中有香蕉時，女兒可吃香蕉，否則，女兒等待；當盤中有蘋果時，兒子可吃，否則，兒子等待。解 設信號量：SE=1 (空盤子)；SA0 （放了蘋果的盤子）；SB=0 (放了香蕉的盤子)父親REPEAT剝香蕉P(SE)放香蕉V(SB)UNTIL FALSE母親REPEAT削蘋果P(SE)放蘋果V(SA)UNTIL FALSE兒子P(SA)拿蘋果V(SE)吃蘋果女兒

7、P(SB)拿香蕉V(SE)吃香蕉（2） 把（1）改為：兒子要吃蘋果時，請母親放蘋果，女兒要吃香蕉時，請父親放香蕉，（還是盤子為空時才可以放）。（2）解：再增加兩個信號量：SF=0, SM=0父親REPEATP(SF)剝香蕉P(SE)放香蕉V(SB)UNTIL FALSE母親REPEATP(SM)削蘋果P(SE)放蘋果V(SA)UNTIL FALSE兒子V(SM)P(SA)拿蘋果V(SE)吃蘋果女兒V(SF)P(SB)拿香蕉V(SE)吃香蕉（五）有一個超市，最多可容納N個人進入購物，當N個顧客滿員時，后到的顧客在超市外等待；超市中只有一個收銀員?？梢园杨櫩秃褪浙y員看作兩類進程，兩類進程間存在同步

8、關(guān)系。寫出用P;V操作實現(xiàn)的兩類進程的算法（2003年系統(tǒng)設計員考試的題目）解：設信號量：S=0，C=0 (顧客與收銀員的同步信號量)，M=N收銀員P(S)收銀V(C)顧客P(M)進入店內(nèi)購物V(S)P(C)V(M)（六）有一個理發(fā)店，店內(nèi)共有20個座位供顧客等待理發(fā)，（進入理發(fā)店的顧客，都在此座位上等待理發(fā)，正在理發(fā)的顧客不占用此座位），當20個座位坐滿了，后到的顧客不等待，立即回家。當沒有顧客時，理發(fā)師睡眠等待。解：設信號量：S=0.C=0,MUTEX=1設整型變量  SM=20理發(fā)師REPEATP(S) -如無顧客，理發(fā)師等待V(C)   

9、0; 叫一個顧客理發(fā)理發(fā)UNTIL FALSE顧客P(MUTEX)IF (SM=0) V(MUTEX)滿座，離開，回家RETURNELSESM=SM-1空座位數(shù)減 1V(MUTEX)V(S)通知理發(fā)師，增加了一個顧客，如理發(fā)師在等待則喚醒他P(C) 等理發(fā)師叫自己理發(fā)P(MUTEX)SM=SM+1被叫到，釋放一個空的座位V(MUTEX)接受理發(fā)如果此題改為：滿座時，顧客等待空座位：則 顧客進程的程序修改如下：把SM設為信號量  SM=20顧客P(SM) -申請一個座位，無則等待V(S)通知理發(fā)師，增加了一個顧客，如理發(fā)師在等待則喚醒他P(C) 等理發(fā)師叫自己理發(fā)V

10、(SM)接受理發(fā)（七）一個盒子，內(nèi)有黑白兩種棋子（數(shù)量相等），甲每次從盒子中取出一顆黑子，乙每次從盒子中取出一顆白子，一人取了棋子后，必須等另一方取過棋子方可再取，（可假設甲先?。?。解：  設信號量：SJ=1,SY=0甲REPEATP(SJ)取一顆黑子V(SY)UNTIL 盒子中無黑子乙REPEATP(SY)取一顆白子V(SJ)UNTIL 盒子中無白子（八）按要求完成下面的程序。設有三個進程，input進程、compute進程和output進程；它們通過共享一個緩沖區(qū)buf的合作關(guān)系如下：（1）input進程每次輸入數(shù)據(jù)后，把數(shù)據(jù)送到buf,供compute進程計算和out

11、put進程打印；（2）comput進程每次從buf取出已輸入的可計算的數(shù)據(jù)進行計算，并當output進程把輸入數(shù)據(jù)打印完成后，把計算結(jié)果送入buf供output進程打印；（3）output進程每次按順序把buf中的輸入數(shù)據(jù)和計算結(jié)果在打印機上輸出。解：設信號量：sa=1,sb=sc=sd=0, 請把能正確實現(xiàn)這三個進程同步關(guān)系的P、V 操作的語句填入下面的程序。procedure inputbeginlocal datarepeat  get(data);   /*輸入數(shù)據(jù)到data*/  p(sa);  buf=

12、data;  (1)      V ( sc )                     v(sb);until falseend;procedure computebeginlocol datarepeat   (2)       P ( sb )          

13、               data=buf;   計算data并把結(jié)果保存在data;   (3)      P ( sd )                          buf=data;   v(sc);until falseend;procedure outputbeginlocal datarepeat   P(sc)   打印 buf;   (4)