操作參考程序

1、11、有3個并發(fā)進(jìn)程R、M、P，它們共享同一緩沖區(qū)。進(jìn)程R負(fù)責(zé)從輸入設(shè)備讀信息，每讀入一個記錄后，就把它放入緩沖區(qū)中；進(jìn)程M在緩沖區(qū)中加工讀入的記錄；進(jìn)程P把加工后的記錄打印輸出。讀入的記錄經(jīng)加工輸出后，緩沖區(qū)又可以存放下一個記錄。試寫出它們能夠正確執(zhí)行的并發(fā)程序。答：BegincbaRRRa:=0;b:=0;c:=1;cobeginR:beginRepeatP(c);從輸入設(shè)備讀一記錄到緩沖區(qū);V(a);Until falseEnd;M:beginRepeatP(a);在緩沖區(qū)中加工讀入的記錄;V(b);Until falseEnd;P:BeginRepeatP(b);打印加工后的記錄；V(

2、c);Until falseEndCoendEnd;注：為了保證R首先執(zhí)行，所以信號量c的初值應(yīng)設(shè)為“1”。此外，由制約關(guān)系圖可以看出，R、M和P不會競爭緩沖區(qū)資源，故無需設(shè)置用于互斥的公用信號量。12、設(shè)有進(jìn)程A、B、C，分別調(diào)用過程get、copy和put對緩沖區(qū)S和T進(jìn)行操作。其中g(shù)et負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)塊輸入緩沖區(qū)S，copy負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)S中提取數(shù)據(jù)塊復(fù)制到緩沖區(qū)T中，put負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)T中取信息打印，如圖所示。試描述get、copy及put的操作過程。getcopyput緩沖區(qū)S緩沖區(qū)T三過程工作示意BeginEmpty1:=1;empty2:=1;Full2Full1ABCEmpty1Em

3、pty2Full1:=0;full2:=0;CobeginA:begin RepeatP(empty1);將數(shù)據(jù)塊輸入緩沖區(qū)S;V(full1); Until falseEnd;B:begin RepeatP(full1);從緩沖區(qū)S中提取數(shù)據(jù);V(empty1);P(empty2);將數(shù)據(jù)復(fù)制到緩沖區(qū)T;V(full2) Until falseEnd;C:begin RepeatP(full2);從緩沖區(qū)T中取信息打印;V(empty2) Until falseEndcoendEnd;注：進(jìn)程B對進(jìn)程A來說是消費者，而對進(jìn)程C來說是生產(chǎn)者，進(jìn)程B兼有消費者和生產(chǎn)者的功能。此外，為了在初啟時能

4、保證三進(jìn)程按制約關(guān)系順利執(zhí)行，信號量empty1和empty2的初值均為“1”。13、用P、V操作實現(xiàn)下述問題的解。桌上有一個盤子，可以存放一個水果。父親總是放蘋果到盤子中，而母親總是放香蕉到盤子中；一個兒子專等吃盤中的香蕉，而一個女兒專等吃盤中的蘋果。答：盤子是臨界資源，應(yīng)設(shè)置一互斥信號量mutex來實現(xiàn)放水果的互斥，其初值為1。此外，父親和女兒、母親和兒子之間存在同步關(guān)系，即分別設(shè)置信號量apple和banana來分別實現(xiàn)這種同步關(guān)系，其初值均為0。4個進(jìn)程的并發(fā)程序如下：BeginMutex:=1;Apple:=0;banana:=0;CobeginFather:beginRepeatP

5、(mutext);向盤中放蘋果;V(apple)Until falseEnd;Mother:beginRepeatP(mutext);向盤中放香蕉;V(banana)Until falseEnd;Daughter:beginRepeatP(apple)取盤中蘋果;V(mutex)Until falseEnd;Son:beginRepeatP(banana);取盤中香蕉;V(mutex)Until falseEndCoendEnd;14、在一個盒子里，混裝了數(shù)量相等的圍棋黑子和白子?，F(xiàn)在要用自動分揀系統(tǒng)把白子和黑子分開。設(shè)系統(tǒng)有兩個進(jìn)程P1和P2，其中P1揀白子、P2揀黑子。規(guī)定每個進(jìn)程每次只揀

6、一子。當(dāng)一進(jìn)程正在揀子時，不允許另一進(jìn)程去揀；當(dāng)一進(jìn)程揀了一子時，必須讓另一進(jìn)程去揀。試寫出這兩個并發(fā)進(jìn)程能正確執(zhí)行的程序。答：可以設(shè)置兩個信號量S1和S2來協(xié)調(diào)進(jìn)程P1和P2之間的同步，此外，由于不存在進(jìn)程P1和進(jìn)程P2之間同時取子的競爭問題，因此不必設(shè)置互斥信號量。程序如下：BeginS1:=1;s2:=0;CobeginP1:beginRepeatP(S1);揀白子;V(s2)Until falseEnd;P2:beginRepeatP(S2);揀黑子;V(S1)Until false EndCoendEnd;15、有一個理發(fā)師，一把理發(fā)椅和n把供等候理發(fā)的顧客坐的椅子。如果沒有顧客，則

7、理發(fā)師便在理發(fā)椅子上睡覺；當(dāng)一個顧客到來時，必須喚醒理發(fā)師進(jìn)行理發(fā)；如果理發(fā)師正在理發(fā)時又有顧客來到，則如果有空椅子可坐，他就坐下來等，如果沒有空椅子，他就離開。為理發(fā)師和顧客各編一段程序描述他們的行為，要求不能帶有競爭條件。答：本題可看作是n個生產(chǎn)者和一個消費者問題。顧客作為生產(chǎn)者，每到來一個就使計數(shù)器rc加1，以便讓理發(fā)師理發(fā)（消費）至最后一個顧客（產(chǎn)品）。并且，第一個到來的顧客應(yīng)負(fù)責(zé)喚醒理發(fā)師；如果不是第一個到達(dá)的顧客，則在有空椅子的情況下坐下等待，否則離開理發(fā)廳（該信息可由計數(shù)器rc獲得）。理發(fā)師與顧客的并發(fā)程序描述如下：BeginMutex:=1;Wakeup:=0;wait:=0;

8、CobeginCustomer i(i=1,): BeginP(mutext);Rc:=rc+1;If rc=1 then V(wakeup)ElseIf rc<=n then P(wait)/*顧客人數(shù)<=n時在椅子上等待*/Else beginRc:=rc-1;/*是第n+1個顧客時則離開*/該顧客離開理發(fā)廳End;V(mutex) End;Barber:beginP(wakeup);/*沒有顧客時理發(fā)師睡覺（阻塞），直到第一個顧客來時喚醒*/Repeat理發(fā);P(mutex);Rc:=rc-1;If rc<>0 then V(wait)/*讓等待中的一個顧客準(zhǔn)備理發(fā)*/V(mutex)Until rc=0 EndCoendEnd;16、桌子上有一空盤，允許存放一只水果。爸爸可向盤中放蘋果，也可向盤中放桔子；兒子專等吃盤中的桔子，女兒專等吃盤中的蘋果。規(guī)定當(dāng)盤空時一次只能放一只水果供吃者取用，請用P、V原語實現(xiàn)爸爸、兒子、女兒3個并發(fā)進(jìn)程的同步。答：BeginPlate:=1;apple:=0;orange:=0;CobeginFather:beginRepeatP(plate);將水果放入盤中;If 放入的是桔子 then V(orange)Else V(apple)Until fal