操作系统-信号量机制P、V操作习题全解.ppt

1. 在测量控制系统中的数据采集任务时，把采集的数据送一个单缓冲区；计算任务从该缓冲区中取出数据进行计算。利用信号量实现两者共享缓冲区的同步算法。 1. 是producer-consumer问题的简化版 semphore empty=1, full=0 信号量初值必须说明 采集进程: while(1){ wait (empty); put data into buffer; //单缓，无in指针，可写为 buffer＝x signal (full);} 计算进程: While(1){ wait (full); get data from buffer; // 单缓，无out指针，可写为 y=buffer signal (empty); } 2. 从读卡机上读进N张卡片，然后复制一份，要求复制出来的卡片与读进的卡片完全一样。该任务由三个进程get，copy和put及两个缓冲区buffer1和buffer2完成。进程get的功能是把一张卡片的信息从读卡机读入buffer1；进程copy是把buffer1中的信息复制到buffer2;进程put的功能是取出buffer2中的信息并从打印机上打印。 要求说明每个信号量是用于解决什么互斥、什么同步关系的。 2. 互斥信号量 s1=1, s2=1; (因为只有一个get、copy和put进程，故可不定义互斥信号量） 同步信号量4个： full1=0, empty1=1; 为一对 full2=0, empty2=1; 为一对 get process: while (1) { read data; wait (empty1); wait (s1) put data into buffer1 //因为是单缓，故无in指针，可写为 // buffer1=x; signal (s1) signal (full1) } Copy process: while (1) { wait (full1) wait (s1) copy data from buffer1 //单缓,无out指针，可写y=buffer1 signal (s1) signal (empty1) wait (empty2) wait (s2) put data into buffer2 // buffer2=y signal(s2) signal (full2) } Put process: while(1) { wait (full2) wait (s2) get data from buffer2 // z=buffer2 signal (s2) signal (empty2) print data on printer } 3.在一个箱子里混装有数量相等的黑色围棋子和白色围棋子，现要用自动分拣系统把黑子和白子分开，该系统由两个并发执行的进程组成，功能如下： 进程A专门拣黑子，进程B专门拣白子； 每个进程每次只拣一个子，当一个进程在拣子时不允许另一个进程去拣子； 当一个进程拣了一个棋子（黑子或白子）以后，必须让另一个进程拣一个棋子（黑子或白子），并要求A进程首先开始。 定义两个同步信号量s1,s2; 因为要求进程A先开始，故S1初值为1；s2初值为0； 4. 某银行提供一个服务窗口和10个等待的座位。顾客到达银行时，若有空座位，则到取号机上领取一个号，等待叫号。取号机每次允许一位顾客使用。当营业员空闲时，通过叫号选取一位顾客，并为其服务。顾客和营业员的活动描述如下： Process 顾客 i： { 从取号机获取一个号码； 等待叫号； 获得服务； } Process 营业员 while(TRUE) { 叫号； 为顾客提供服务； } 请用P、V操作实现上述过程中的互斥与同步。说明信号量的含义并赋初值。 两个互斥互斥关系： 一台叫号机－－mutex＝1 10个座位－－ empty＝10 两个同步关系： 有顾