【正文】 生產(chǎn)者可取走，當(dāng)容器空時供應(yīng)商又可以放入一種原料。假定：生產(chǎn)者P1已購得糖和水；生產(chǎn)者P2已購得水和桔子精；生產(chǎn)者P3已購得糖和桔子精。試用信號量和P、V操作，寫出供應(yīng)商和3個生產(chǎn)者之間能正確同步的算法。``020450104101500semaphore empty, ful1a, fullb, fullc。empty=1。 //開始時容器是空的，可以放一種原料fulla=0。 //開始時容器中無桔子精，用于阻塞P1fullb=0。 //開始時容器中無糖，用于阻塞P2fullc=0。 //開始時容器中無水，用于阻塞P3 2分parbeginprocess 供應(yīng)商{while (true) {隨機(jī)地取一種原料x。P(empty)。 //看看容器是否空，不空則等待將x放入容器中。if (x是桔子精) V(fulla)。 //通知（或喚醒）P1else if (x是糖) V(fullb)。 //通知（或喚醒）P2else V(fullc)。 //通知（或喚醒）P3 4分}}process P1{while (true) {P(fulla)。 //看看容器中是否有桔子精，若無則阻塞從容器中取出桔子精。V(empty)。 //通知供應(yīng)商，容器空了。若供應(yīng)商因容器不空而阻塞，則喚醒之用三種原料配制成桔子水，裝瓶出售。 6分}}process P2{while (true) {P(fullb)。 //看看容器中是否有糖，若無則阻塞從容器中取出糖。V(empty)。 //通知供應(yīng)商，容器空了。若供應(yīng)商因容器不空而阻塞，則喚醒之用三種原料配制成桔子水，裝瓶出售。 8分}}process P3{while (true) {P(fullc)。 //看看容器中是否有水，若無則阻塞從容器中取出糖。V(empty)。 //通知供應(yīng)商，容器空了。若供應(yīng)商因容器不空而阻塞，則喚醒之用三種原料配制成桔子水，裝瓶出售。 10分}}parend``020450114101501某工廠有兩個生產(chǎn)車間和一個裝配車間，兩個生產(chǎn)車間分別生產(chǎn)A、B兩種零件，裝配車間的任務(wù)是把A、B兩種零件裝配成產(chǎn)品。兩個生產(chǎn)車間每生產(chǎn)一個零件后都要分別把它們送到裝配車間的貨架FF2上，F(xiàn)1存放零件A，F(xiàn)2存放零件B，F(xiàn)1與F2的容量均為可以存放10個零件。裝配工人每次從貨架上取一個A零件和一個B零件，然后組裝成產(chǎn)品。請用信號量和P、V操作進(jìn)行正確的管理。``020450114101500semaphore mutex, empty1, empty2, full1, full2。mutex=1。 //互斥信號量，用于互斥使用貨架empty1=10。 //同步信號量，表示貨架F1可容納的零件數(shù)empty2=10。 //同步信號量，表示貨架F2可容納的零件數(shù)full1=0。 //同步信號量，表示貨架F1已放的零件數(shù)full2=0。 //同步信號量，表示貨架F1已放的零件數(shù) 4分parbeginprocess workerAi ( ) //第一個生產(chǎn)車間的工人進(jìn)程，i=1, 2, ... , n{while (1) {生產(chǎn)一個零件A。P(empty1)。 //測試貨架F1是否可放零件AP(mutex)。將一個零件A放到貨架F1上。V(mutex)。V(full1)。 6分}}process workerBj ( ) //第二個生產(chǎn)車間的工人進(jìn)程，j=1, 2, ... , m{while (1) {生產(chǎn)一個零件B。P(empty2)。 //測試貨架F2是否可放零件BP(mutex)。將一個零件B放到貨架F2上V(mutex)。V(full2)。 8分}}process workerCi ( ) //裝配車間的工人進(jìn)程，i=1, 2, ... , k{while (1) {P(full1)。 //測試貨架F1是否可放零件AP(mutex)。從貨架F1上取一個零件AV(mutex)。V(empty)。P(full2)。P(mutex)。從貨架F2上取一個零件BV(mutex)。V(empty)。用零件A、B組裝成一個產(chǎn)品。 10分}}parend``020450123101201有三個并發(fā)進(jìn)程A、B和C，共享一個緩沖器F。F中每次只能存放一個數(shù)。進(jìn)程A每次產(chǎn)生一個隨機(jī)數(shù)R，將其存入F中。若存放到F中的數(shù)是5的倍數(shù)，則由進(jìn)程B將其取出并打印，否則由進(jìn)程C將被5除后的余數(shù)打印出來。為防止數(shù)的丟失和重復(fù)取同一個數(shù)，請用信號量和P、V操作進(jìn)行正確的管理。``020450123101200begin S1,S2,S3:semaphore。F : integer。S1:=1。 S2:=0。 S3:=0。 4分cobeginprocess AbeginL1: 產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)R。 P(S1) 。 F:= R。 if R mod 5=0 then V(S2)。 else V(S3)。 6分 goto L1。end。process Bbegin L2: P(S2)。 x := F。 V(S1)。 print x。 8分 goto L2。end。process Cbegin L3: P(S3)。 y := F。 V(S1) 。 y := y mod 5。 print y。 10分 goto L3。end。coend。end。``020450133101201今有一個文件F供進(jìn)程共享，現(xiàn)把這些進(jìn)程分成A、B兩組，規(guī)定同組的進(jìn)程可以同時讀文件F；但當(dāng)有A組（或B組）的進(jìn)程在讀文件F時就不允許B組（或A組）的進(jìn)程讀文件F。試用P、V操作來進(jìn)行管理。``020450133101200beginS1，S2，SAB：semaphore；C1，C2：integer；S1 := 1；S2 := 1；SAB := 1；C1 := 0；C2 := 0； 4分parbeginProcess Ai （i = 1，2，3，...）beginP（S1）；C1 := C1 + 1 ；if C1 = 1 then P（SAB）；V（S1）；Read file F ；P（S1）；C1 := C1 – 1 ；if C1 = 0 then V（SAB） ；V（S1）； 7分end；Process Bi （i = 1，2，3，...）beginP（S2）；C2 := C2 + 1 ；if C2 = 1 then P（SAB）；V（S2）；Read file F ；P（S2）；C2 := C2 – 1 ；if C2 = 0 then V（SAB） ；V（S2）； 10分end；parend；end；``020450144101501有PPP3三個進(jìn)程共享一個表格F，P1對F只讀不寫，P2對F只寫不讀，P3對F先讀后寫。進(jìn)程可同時讀F，但有進(jìn)程寫時，其他進(jìn)程不能讀和寫。請用信號量和P、V操作，編寫三個進(jìn)程能正確工作的算法程序。``020450144101500semaphore Rmutex, mutex。Rmutex=mutex=1。 //前者用于互斥訪問共享變量Rcount，后者用于寫互斥int Rcount=0。 //讀者計數(shù)變量 4分parbeginprocess P1{P(Rmutex)。 //互斥訪問共享變量RcountRcount=Rcount+1。 //讀者數(shù)增1if (Rcount==1) P(mutex)。 //第一個讀者應(yīng)與寫者互斥V(Rmutex)。read F。P(Rmutex)。Rcount=Rcount1。 //讀者離開，讀者數(shù)減1if (Rcount==0) V(mutex)。 //最后一個寫者離開時應(yīng)允許寫者寫V(Rmutex)。 6分}process P2{P(mutex)。write F。V(mutex)。 8分}process P3{P(Rmutex)。 //前半部分與P1相同Rcount=Rcount+1。if (Rcount==1) P(mutex)。V(Rmutex)。read F。P(Rmutex)。Rcount=Rcount1。if (Rcount==0) V(mutex)。V(Rmutex)。P(mutex)。 //后半部分與P2相同write F。V(mutex)。 10分}parend``020450153101501假定一個閱覽室可供50個人同時閱讀。讀者進(jìn)入和離開閱覽室時都必須在閱覽室入口處的一個登記表上登記，閱覽室有50個座位，規(guī)定每次只允許一個人登記或注銷登記。要求：（1）用PV操作描述讀者進(jìn)程的同步算法（登記、注銷可用自然語言描述）；（2）指出算法中所用信號量的名稱、作用及初值。``020450153101500解：（1）用PV操作描述讀者進(jìn)程的同步算法如下：semaphore mutex=1, seat=50。 2分parbiginprocess readeri (i=1, 2, 3, …)begin讀者來到閱覽室。P(seat)。 //看看閱覽室是否有空位置 4分P(mutex)。 //登記需互斥在登記表上登記。V(mutex)。 6分在閱覽室閱覽資料。P(mutex)。在登記表上注銷。V(mutex)。V(seat)。 //閱覽室空座位數(shù)增1，必要時喚醒等待進(jìn)入閱覽室的讀者 8分該讀者離開。endparend（2）互斥信號量mutex，其初值為1，用于互斥使用登記表；資源信號量seat，其初值為50，用于表示閱覽室空座位的數(shù)量。 10分``020450162101501在一個盒子里，混裝了數(shù)量相等的黑白圍棋子?，F(xiàn)在用自動分揀系統(tǒng)把黑子、白子分開，設(shè)分揀系統(tǒng)有兩個進(jìn)程P1和P2，其中P1揀白子，P2揀黑子。規(guī)定每個進(jìn)程每次揀一子；當(dāng)進(jìn)程在揀時，不允許另一個進(jìn)程取揀；當(dāng)一個進(jìn)程揀了一子時，必須讓另一進(jìn)程去撿。假設(shè)從揀白子開始。試寫出量進(jìn)程能正確并發(fā)執(zhí)行的算法程序。``020450162101500semaphore mutex, S1, S2。mutex=1。 //互斥信號量S1=1。 //P1的同步信號量，用于與P2同步，從P1揀第一個白子開始S2=0。 // P2的同步信號量，用于與P1同步 4分parbeginProcess P1{while (1) {P(S1)。P(mutex)。 //揀子必須互斥揀一白子。V(mutex)。V(S2)。 //通知P2可以揀一黑子了 7分}}Process P2{while (1) {P(S2)。 //看看P1是否已撿完一個白子P(mutex)。 //揀子必須互斥揀一黑子。V(mutex)。V(S1)。 //通知P1可以揀一白子了 10分}}parend``020450175101501僅有k個進(jìn)程，它們的標(biāo)號依次為1，2，…，k，允許它們同時讀文件file，但必須滿足條件：參加同時讀文件的進(jìn)程的標(biāo)號之和需小于或等于k，請使用：(1) 信號量與P、V操作，編寫協(xié)調(diào)多進(jìn)程讀文件的算法程序。``020450175101500semaphore mutex=1。 //互斥信號量，用于互斥訪問共享變量sumsemaphore S=0。 //用于阻塞不能讀文件的進(jìn)程int sum=0。 //用于記錄和的值，若和大于k，則在S上阻塞int count=0。 //用于記錄在S上阻塞的進(jìn)程數(shù) 4分Parbeginprocess Pi (i=1,2,3, ..., k){L1: P(mutex)。if (i+sumk) {count ++。 //阻塞進(jìn)程數(shù)增1V(mutex)。 //允許其它進(jìn)程讀P(S)。 //本進(jìn)程阻塞goto L1。 //進(jìn)程被喚醒后從L1重新開始執(zhí)行}else{sum=sum+i。V(mutex)。}Read File。P(mutex)。sum=sumi。while (count0){V(S)。 //喚醒所有在S上阻塞的進(jìn)程count 。 //也可只喚醒一個阻塞進(jìn)程，但并發(fā)度降低}V(mutex)。 10分}Parend``020450182