进程间的相互作用练习.doc

习题 　1.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，把应执行的PV操作填入下述方框中，以保证进程能够正确地并发执行。 　COBEGIN　PROCESS　PI(I=1，2，……) 　　　　　 begin　　　　　　　　； 　　　　　　　　　进入售票厅； 　　　　　　　　　购票； ； 　　　　　　　　　退出； 　　　　　 end； 　COEND (3)若欲购票者最多为n个人，写出信号量可能的变化范围(最大值和最小值)。 　　.(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)上框为P(S)　　　　 下框为V(S)　 　　(3)S的最大值为20　　　　 S的最小值为20－n　 有如下三种进程GET、COPY和PUT，其中GET负责从输入设备中读入数据放入缓冲区S1，COPY负责从缓冲区S1(n1)中取数据放入S2(n2)缓冲区，PUT负责从S2缓冲区取数据送到输出设备。试用信号量及WAIT、SIGNAL操作解决其同步问题。（示意图如下） S1 S2 GET COPY PUT 3. 设有两个优先级相同的进程A1和A2如下。令信号量S1、S2的初值均为0，试问A1、A2并发执行后X、Y、Z的值。进程A1 进程A2Y：= 1X：= 1；Y：= Y + 2； X：= X + 1； (S1); wait (S1)；Z：= Y + 1； X：= X + Y； (S2)； (S2);Y：= Z + Y； Z：= X + Z； 一个理发店由一个有N张沙发的等候室和一个放有一张理发椅的理发室组成。没有顾客要理发时，理发师便去睡觉。当一个顾客走进理发店时，如果等候室的所有沙发都已经占用，便离开理发店；否则，如果理发师正在为其他顾客理发，则该顾客就找一张空沙发坐下等待。如果理发师因无顾客正在睡觉，则由新到的顾客唤醒理发师为其理发。 －解决办法：分析顾客进程和理发师进程并发具体情况如下： （1）只有在理发椅空闲时，顾客才能做到理发椅上等待理发师理发，否则顾客便必须等待；只有当理发椅上有顾客时，理发师才可以开始理发，否则他也必须等待；可通过信号量customers和barbers来控制； （2）设置一个整型变量waiting 来对理发店中等待在沙发上的的顾客进行计数（最大为沙发的数量N），该变量将被多个顾客进程互斥地访问并修改，可通过一个互斥信号量mutext来实现。 semaphore Customers,babers,mutex; Customers=0; barbers=0; waiting=0; mutex=1; void barber() { while (1) { wait(customers); wait(mutex); waiting=waiting-1; signal(barbers)； signal(mutex); Cut_hair(); } } void Customer(int i) { wait(mutex); if (waitingN) { waiting=waiting+1; signal(customers); signal(mutex); wait(barbers); have a haircut; } else signal(mutex); leave; } 答：读者的动作有两个，一是填表进入阅览室，这时要考虑阅览室里是否有座位；一是读者阅读完毕，离开阅览室，这时的操作要考虑阅览室里是否有读者。读者在阅览室读书时，由于没有引起资源的变动，不算动作变化。 算法的信号量有三个：seats——表示阅览室是否有座位（初值为100，代表阅览室的空座位数）；readers——表示阅览室里的读者数，初值为0；用于互斥的mutex，初值为1。 读者进入阅览室的动作描述getin： while(TRUE){ P (