习题课（一） PV操作的应用.ppt

习题课（一） PV操作的应用 PV原语的含义 P:passeren pass V:verhoog increment P操作和V操作是不可中断的程序段，称为原语。 PV操作对于每一个进程来说，都只能进行一次，而且必须成对使用。在PV原语执行期间不允许有中断的发生。 PV原语的含义 信号量S是一整数 P(S)原语操作的动作是： （1）S减1； （2）若S减1后仍大于或等于零，则进程继续执行； （3）若S减1后小于零，则该进程被阻塞后进入与该 信号相对应的队列中，然后转进程调度。 V(S)原语操作的动作是： （1）S加1； （2）若相加结果大于零，则进程继续执行； （3）若相加结果小于或等于零，则从该信号的等待 队列中唤醒一等待进程，然后再返回原进程继续执 行或转进程调度。 用PV操作实现进程的互斥与同步 解决此类问题的一般方式： 根据问题给出的条件，确定进程有几个或几类； 确定进程间的制约关系——是互斥，还是同步； 各相关进程间通过什么信号量实现彼此的制约，标明信号量的含义和初值； 用PV操作写出相应的代码段 验证代码的正确性：设以不同的次序运行各进程，是否能保证问题的圆满解决，切忌按固定顺序执行各进程。 苹果桔子问题 桌上有一只盘子，每次只能放入一只水果；爸爸专 向盘子中放苹果(apple)，妈妈专向盘子中放桔子 (orange)，一个儿子专等吃盘子中的桔子，一个女 儿专等吃盘子里的苹果。请用Ｐ、Ｖ操作实现爸爸、 妈妈、儿子、女儿四个并发进程的同步与互斥。 苹果桔子问题 解： sp:semaphore； /* 盘子里可以放几个水果 */ sg1:semaphore; /* 盘子里有桔子 */ sg2:semaphore; /* 盘子里有苹果 */ sp := 1; /* 盘子里允许放一个水果*/ Sg1:= 0; /* 盘子里没有桔子 */ sg2 := 0; /* 盘子里没有苹果*/ cobegin 苹果桔子问题 process father begin L1:削一个苹果； 盘子为空吗？ 把苹果放入plate； 女儿可以拿苹果； goto L1; end; process daughter begin L4: 盘子里有苹果吗？ 从plate中取苹果； 盘子又为空； 吃苹果； goto L4; end; 苹果桔子问题 process mother begin L2:剥一个桔子； 盘子为空吗？ 把桔子放入plate； 儿子可以拿桔子； goto L2; end; process son begin L3: 盘子里有桔子吗？ 从plate中取桔子； 盘子又为空； 吃桔子； goto L3; end; 苹果桔子问题： process father begin L1:削一个苹果； P(sp); 把苹果放入plate； V(sg2); goto L1; end; process mother begin L2:剥一个桔子； P(sp); 把桔子放入plate； V(sg1); goto L2; end; 苹果桔子问题： process son begin L3: P(sg1); 从plate中取桔子； V(sp); 吃桔子； goto L3; end; process daughter begin L4: P(sg2); 从plate中取苹果； V(sp); 吃苹果； goto L4; end; 缓冲问题（一） 有三个并发进程R,M和P，它们共享一个缓冲区B。 进程R负责从输入设备读入一条记录，每读一条记 录后把它存放在缓冲区B中；进程M在缓冲区B中加 工进程R存入的记录；进程P把加工后的记录打印输 出。缓冲区B每次只能存放一条记录，当记录被加 工输出后，缓冲区B中才可存放另一条新记录。请 用P,V操作作为同步机制来描述它们并发执行时能正 确工作的程序。 缓冲问题（一） 解： begin R,M,P:semaphore; R:=1;M:=P:=0; cobegin 缓冲问题 进程R L1： 从输入设备中读取一条记录； P(R)； 将读入记录存入缓冲区； V(M)； goto L1 进程M L2: P(M); 对缓冲区中的数据信息进行加工，并将其存入缓冲区中；