操作系统--PV操作习题补操作系统--PV操作习题补.ppt

1、用P.V操作解决下面的同步问题 2、重新研究司机和售票员问题，分别写出司机和售票员进程，从而实现该问题的同步 理发师问题： 一个理发店有一个入口和一个出口。 理发店内有一个可站5 位顾客的站席区、4 个单人沙发、3 个理发师及其专用理发工具、一个收银台。 新来的顾客坐在沙发上等待；没有空沙发时，可在站席区等待；站席区满时，只能在入口外等待。理发师可从事理发、收银和休息三种活动。 理发店的活动满足下列条件： 　　1）休息的理发师是坐地自己专用的理发椅上，不会占用顾客的沙发； 　　2）处理休息状态的理发师可为在沙发上等待时间最长的顾客理发； 　　3）理发时间长短由理发师决定； 　　4）在站席区等待时间最长的顾客可坐到空闲的理发上； 　　5）任何时刻最多只能有一个理发师在收银。 　　试用信号量机制或管程机制实现理发师进程和顾客进程。 。 　　原理： 　　(1)customer 进程： 　　首先检查站席区是否已满（stand_capacity）,若满选择离开，否则进入站席区，即进入理发店。在站席区等待沙发的空位（信号量sofa），如果沙发已满，则进入阻塞等待队列，直到出现空位，在站席区中等待时间最长的顾客离开站席区（stand_capacity）。坐到沙发上，等待理发椅(barber_chair)，如果理发椅已满，则进入阻塞等待队列，直到出现空位，在沙发上等待时间最长的顾客离开沙发（释放信号量sofa）。坐到理发椅上，释放准备好的信号（customer_ready），获得该理发师的编号（0~1 的数字）。等待理发师理发结束（finished[barber_number]）。在离开理发椅之前付款（payment），等待收据(receipt)，离开理发椅（leave_barberchair）。最后离开理发店。 　　这里需要注意几点： 　　a) 首先是几个需要进行互斥处理的地方，主要包括:进入站席区、进入沙发、进入理发椅和付款几个地方。 　　b) 通过barber_chair 保证一个理发椅上最多只有一名顾客。但这也不够，因为单凭baber_chair 无法保证一名顾客离开理发椅之前，另一位顾客不会坐到该理发椅上，因此增加信号量leave_barberchair，让顾客离开理发椅后，释放该信号，而理发师接收到该信号后才释放barber_chair 等待下一位顾客。 　　c) 在理发的过程中，需要保证是自己理发完毕，才能够进行下面的付款、离开理发椅的活动。这个机制是通过customer 进程获得给他理发的理发师编号来实现的，这样，当该编号的理发师释放对应的finished[i]信号的时候，该顾客才理发完毕。 　　d) 理发师是通过mutex 信号量保证他们每个人同时只进行一项操作（理发或者收款）。 　　e) 为了保证该顾客理发完毕后马上可以付款离开，就应该保证给该顾客理发的理发师在理 　　发完毕后马上到收银台进入收款操作而不是给下一位顾客服务。在伪码中由以下机制实现：即顾客在释放离开理发椅的信号前，发出付款的信号。这样该理发师得不到顾客的离开理发椅的信号，不能进入下一个循环为下一名顾客服务，而只能进入收款台的收款操作。直到顾客接到收据后，才释放离开理发椅的信号，离开理发椅，让理发师释放该理发椅的信号，让下一位等待的顾客坐到理发椅上。 　 　(2)barber 进程 　　首先将该理发师的编号压入队列，供顾客提取。等待顾客坐到理发椅坐好(信号量customer_ready)，开始理发，理发结束后释放结束信号（finished[i]）。等待顾客离开理发椅（leave_barberchair）（期间去收银台进行收款活动），释放理发椅空闲信号(barber_chair)，等待下一位顾客坐上来。 　　(3)cash（收银台）进程 　　等待顾客付款(payment),执行收款操作，收款操作结束，给付收据（receipt）。 　　信号量总表： 　　信号量 wait signal 　　stand_capacity 顾客等待进入理发店 顾客离开站席区 　　sofa 顾客等待坐到沙发 顾客离开沙发 　　barber_chair 顾客等待空理发椅 理发师释放空理发椅 　　customer_ready 理发师等待，直到一个顾客坐到理发椅顾客坐到理发椅上，给理发师发出信号mutex 等待理发师空闲，执行理发或收款操作理发师执行理发或收款结束，进入空闲状态mutex1 执行入队或出队等待 入队或出队结束，释放信号finished[i] 顾客等待对应编号理发师理发结束；理发师理发结束，释放信号leave_barberchair 理发师等待顾客离开理发椅 顾客付款完毕得到收据，离开理发椅释放信号payment 收银员等待顾客付款 顾客付款，发出信号receipt