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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,请用PV操作实现管理。解:定义一个信号量S,初值为20parbegin process pl(l=1,2,)beginwait(S);进入售票厅;购票;退出;signal(S)end2. 桌上有一空盘,允许存放一个水果,爸爸可向盘内放苹果,妈妈可向盘内放桔子,儿子专等吃盘内的桔子,女儿专等吃盘中的苹果,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。int S=1;int Sa=0;int Sb=0;main()cobeginfather();mather();son();daughter();coendfather()mather()while(1) while(1)p(S); p(S) ;将一个苹果放入盘中将一个桔子放入盘中V(Sa); V(Sb);son()daughter() while(1) while(1)p(Sb); p(Sa);从盘中取出桔子从盘中取出苹果V(S);吃桔子; V(S);吃苹果;3. 生产围棋的工人不小心把相等数量的黑子和白子混装在一个盒子里,现在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PA和PB组成,系统功能如下:(1)PA专拣黑子,PB专拣白子;(2)每个进程每次只拣一个子,当一个进程拣子时,不允许另一个进程去拣子;(3)当一个进程拣一个子(黑或白)后,必须让另一个进程去拣一个子(白或黑)请回答:这两个并发进程之间的关系是同步还是互斥写出PV操作管理时应定义的信号量及其初值。根据定义的信号量,写出用PV操作管理两个并发进程的程序答:两个进程之间是同步关系定义两个信号量S1和S2,初值为1和0process PA process PA begin begin repeat repeat wait(S1) wait(S2) 拣黑子 拣白子 signal(S2) signal(S1) until false until false end end4. 有一阅览室,读者进入时必须先在一张登记表上登记,该表为每一座位列出一个表目,包括座号、姓名,读者离开时要注销登记信息;假若阅览室共有100个座位。试用信号量和PV操作来实现用户进程的同步算法。解:设置如下3个信号量seat:表示阅览室中空座位数,其初值为100.readers:记录阅览室中的读者数,其初值为0.mutex:互斥信号量(对于读者而言,阅览室是一个临界资源,任何时刻最多只有一位读者填写登记表或撤销登记表),初值为1.对应的算法描述如下:semaphore seats=100;semaphore readers=0;semaphore mutex=1;main()cobegin 读者进入阅览室进程readerini(i=1,2,n) while(true) p(seats); /递减空座位数 p(mutex); 填写登记表 进入阅览室; v(mutex); /允许其他读者访问阅览室 v(readers); /递增读者数 读者离开阅览室进程readerouti (i=1,2, ,n)while(true) p(readers); p(mutex); 撤销登记;离开阅览室;v(mutex);v(seats);coend解法二:解:var name:array1.100of AA=record number:integer; name:string;endfor i:=1 to 100 do Ai.number:=i;Ai.name:=null;mutex,seatcount:semaphore;mutex:=1;seacount:=100;cobegin process readeri(var readername:string)(i=1,2) begin p(seatcount); p(mutex); for i:=1 to 100 do i+ if Ai.name=null then Ai.name:= readername; reader get the seat number=i; v(mutex); 进入阅览室座位号i,坐下读书; p(mutex); Ai.name:=null; V(mutex); V(seatcount); 离开阅览室; endcoend5. 三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N(N0)个单元的缓冲区。P1每次用produce()生成一个正整数并用put()送入缓冲区某一空单元中;P2每次用getodd()从缓冲区中取出一个奇数并用countodd()统计奇数个数;P3每次用geteven()从缓冲区中取出一个偶数并用counteven()统计偶数个数。请用信号量机制实现这三个进程的同步与互斥活动,并说明所定义信号量的含义。要求用伪代码描述。2009年全国考研试题解:缓冲区是一互斥信号量,因此设互斥信号量mutexP1、P2因为奇数的设置与取用而同步,设同步信号量odd;P1、P3因为偶数的设置与取用而同步,设同步信号量even;P1、P2、P3因为共享缓冲区,设同步信号量empty。semaphore mutex=1; /缓冲区互斥信号量semaphore odd=0, even=0 ; /奇数、偶数进程的同步信号量semaphore empty=N ; /空缓冲区单元个数信号量main( )cobeginprocess P1 while(true) number=produce(); p(empty); /递减空缓冲区的单元个数p(mutex); /互斥访问缓冲区put( );v(mutex); /恢复访问缓冲区if number%2=0 v(even); /为偶数允许取偶数else v(odd); /为奇数允许取奇数process P2 process P3 while(true) while(true) p(odd); /互斥奇数p(even);p(mutex); /互斥访问缓冲区p(mutex);getodd( ); getevend( );v(mutex); /恢复访问缓冲区v(mutex);v(empty); /递增空缓冲区的单元个数v(empty);countodd(); counteven();coend
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