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