[管理學(xué)]操作系統(tǒng)習(xí)題-資料下載頁(yè)
2025-01-09 02:45本頁(yè)面
【正文】 實(shí)現(xiàn)： begin s:semaphore。 s:=1。 cobegin process A begin L1: P(s)。 揀黑子 。 V(s)。 goto L1。 end。 process B begin L2:P(s)。 揀白子； V(s)。 goto L2。 end。 coend。 end。 判斷進(jìn)程間是否互斥，關(guān)鍵是看進(jìn)程間是否共享某一公有資源，一個(gè)公有資源與一個(gè)信號(hào)量相對(duì)應(yīng)。確定信號(hào)量的值是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，它代表了可用資源實(shí)體數(shù)。如下實(shí)例： 例 2： 某車站售票廳，任何時(shí)刻最多可容納 20名購(gòu)票者進(jìn)入，當(dāng)售票廳中少于 20名購(gòu)票者時(shí)，廳外的購(gòu)票者可立即進(jìn)入，否則需要在 外面等待。每個(gè)購(gòu)票者可看成一個(gè)進(jìn)程。 分析：第一步：確定進(jìn)程間的關(guān)系。售票廳是各進(jìn)程共享的公有資源，當(dāng)售票廳中多于 20名購(gòu)票者時(shí)，廳外的購(gòu)票者需要在外面等待。所以進(jìn)程間是互斥的關(guān)系。第二步：確定信號(hào)量及其值。只有一個(gè)公有資源：售票廳，所以設(shè)置一個(gè)信號(hào)量 s。售票廳最多容納 20個(gè)進(jìn)程，即可用資源實(shí)體數(shù)為 20， s的初值就設(shè)為 20。 實(shí)現(xiàn)： begin s:semaphore。 s:=20。 cobegin process PI(I=1,2,……) begin P(s)。 進(jìn)入售票廳 。 購(gòu)票 。 退出 。 V(s)。 end。 coend。 end。 當(dāng)購(gòu)票者進(jìn)入售票廳前要執(zhí)行 P(s)操作，執(zhí)行后若 s大于或等于零，說(shuō)明售票廳的人數(shù)還未滿可進(jìn)入。執(zhí)行后若 s小于零，則說(shuō)明售票廳的人數(shù)已滿不能進(jìn)入。這個(gè)實(shí)現(xiàn)中同時(shí)最多允許 20個(gè)進(jìn)程進(jìn)入售票廳購(gòu)票，其余進(jìn)程只能等待。 用 PV原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步 與進(jìn)程 互斥不同，進(jìn)程同步時(shí)的信號(hào)量只與制約進(jìn)程及被制約進(jìn)程有關(guān)而不是與整組并發(fā)進(jìn)程有關(guān)，所以稱該信號(hào)量為私有信號(hào)量。利用 PV原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步的方法是：首先判斷進(jìn)程間的關(guān)系為同步的，且為各并發(fā)進(jìn)程設(shè)置私有信號(hào)量，然后為私有信號(hào)量賦初值，最后利用 PV原語(yǔ)和私有信號(hào)量規(guī)定各進(jìn)程的執(zhí)行順序。下面我們將例 1增添一個(gè)條件，使其成為進(jìn)程間是同步的。 例 3： 在例 1的基礎(chǔ)之上再添加一個(gè)功能： (3)當(dāng)一個(gè)進(jìn)程揀了一個(gè)棋子（黑子或白子）以后，必讓另一個(gè)進(jìn)程揀一個(gè)棋子（黑子或白子）。 分析： 第 一步：確定進(jìn)程間的關(guān)系。由功能（ 1）（ 2）（ 3）可知，進(jìn)程間的關(guān)系為同步關(guān)系。第二步：確定信號(hào)量及其值。進(jìn)程 A和 B共享箱子這個(gè)公有資源，但規(guī)定兩個(gè)進(jìn)程必須輪流去取不同色的棋子，因而相互間要互通消息。對(duì)于進(jìn)程 A可設(shè)置一個(gè)私有信號(hào)量 s1，該私有信號(hào)量用于判斷進(jìn)程 A是否能去揀黑子，初值為 1。對(duì)于進(jìn)程 B同樣設(shè)置一個(gè)私有信號(hào)量 s2，該私有信號(hào)量用于判斷進(jìn)程 B是否能去揀白子，初值為 0。當(dāng)然你也可以設(shè)置 s1初值為 0， s2初值為 1。 實(shí)現(xiàn) : begin s1,s2:semaphore。 s1:=1。s2:=0。 cobegin process A begin L1: P(s1)。 揀黑子 。 V(s2)。 goto L1。 end。 process B begin L2:P(s2)。 揀白子 。 V(s1)。 goto L2。 end。 coend。 end。 另外一個(gè)問(wèn)題就是 P原語(yǔ)是不是一定在 V原語(yǔ)的前面？回答是否定的。下面看一個(gè)例子： 例 4： 設(shè)在公共汽車上，司機(jī)和售票員的活動(dòng)分別是：司機(jī)：?jiǎn)?dòng)車輛，正常行車，到站停車。售票員：上乘客，關(guān)車門(mén)，售票，開(kāi)車門(mén)，下乘客。用 PV操作對(duì)其控制。 分析： 第一步：確定進(jìn)程間的關(guān)系。司機(jī)到站停車后，售票員方可工作。同樣，售票員關(guān)車門(mén)后，司機(jī)才能工作。所以司機(jī)與售票員之間是一種同步關(guān)系。 第二步 ：確定信號(hào)量及其值。由于司機(jī)與售票員之間要互通消息，司機(jī)進(jìn)程設(shè)置一個(gè)私有信號(hào)量 run，用于判斷司機(jī)能否進(jìn)行工作，初值為 0。售票員進(jìn)程設(shè)置一個(gè)私有信號(hào)量 stop，用于判斷是否停車，售票員是否能夠開(kāi)車門(mén)，初值為 0。 實(shí)現(xiàn)： begin stop ,run:semaphore stop:=0。run:=0。 cobegin driver: begin L1: P(run)。 啟動(dòng)車輛； 正常行車； 到站停車； V(stop)。 goto L1。 end。 conductor: begin L2:上乘客； 關(guān)車門(mén)； V(run)。 售票； P(stop)。 開(kāi)車門(mén)； 下乘客； goto L2。 end。 coend。 end。 用 PV操作還可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步與互斥的混合問(wèn)題，典型的如：多個(gè)生產(chǎn)者和多個(gè)消費(fèi)者共享容量為 n的緩存區(qū)。這個(gè)例子在很多書(shū)中都有介紹，在這里就不說(shuō)了。
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