操作系统pv操作

第二章 典型练习题目

一生产者--消费者问题扩展 1 扩展一

设有一个可以装A、B两种物品的仓库, 其容量无限大, 但要求仓库中A、B两种物品的数量满足下述不等式: -M≤A物品数量－B物品数量≤N 其中M和N为正整数. 试用信号量和PV操作描述A、B两种物品的入库过程. 问题分析：

若只放入A，而不放入B，则A产品最多可放入N次便被阻塞；若只放入则B产品最多可放入M次便被阻塞；每放入一次A,放入产品B的机会也多一次；同理，每放入一次B,放入产品A的机会也多一次.

The P,V code Using Pascal Semaphore mutex=1，sa=N，sb=M; cobegin

procedure A: procedure B:

while(TURE) while(TURE) begin begin

p(sa); p(sb); p(mutex); p(mutex); A产品入库； B产品入库； V(mutex); V(mutex); V(sb); V(sa); end end

coend

2 扩展二

设有一个可以装A、B两种物品的仓库，其容量有限（分别为两种物品的数量满足下述不等式:

-M≤A物品数量－B物品数量≤N

其中M和N为正整数。另外，还有一个进程消费A,B，一次取一个信号量和PV操作描述A、B两种物品的入库过程。

问题分析：

已知条件-M≤A物品数量－B物品数量≤N 可以拆成两个不等式，即A物品数量－B物品数量≤N B物品数量－A物品数量≤M

这两个不等式的含义是：仓库中A物品可以比B物品多，但不能超过比A物品多，但不能超过M个。

The P,V code Using Pascal semaphore mutex=1,a,b=m,empty1,empty2=N,full1,full2=0; cobegin

process(A); process(B); process(C)

B，而不放入N），但要求仓库中A，B组装成 N个；Ｂ物品可以A，A、BC。试用coend

A物品入库 process A

begin

while(TRUE) begin

p(empty1); P(a); p(mutex); A物品入库; v(mutex); V(b); v(full1); end end

B物品入库： process B

begin

while(TRUE) begin

p(empty2); P(b); p(mutex); B物品入库; v(mutex); V(a); p(full2); end end

process C

begin

while(TRUE) begin

p(full1); p(full2); p(a); P(b); 组装; V(a); v(b);

v(empty1);

v(empty2); end

end 3 扩展三

设P,Q,R共享一个缓冲区，P，Q构成一对生产者-消费者，R既为生产者又为消费者。使用P,V 实现其同步。

The P,V code Using Pascal var mutex,full,empty: semaphore; full:=1; empty:=0; mutex:=1; cobegin

Procedure P begin

while true

p(empty); P(mutex); Product one； v(mutex); v(full);

end

Procedure Q begin

while true

p(full); P(mutex); consume one; v(mutex); v(empty);

end

Procedure R begin

if empty:=1 then

begin

p(empty); P(mutex); product； v(mutex); v(full); end if full:=1 then

begin

p(full); p(mutex);

消费一个产品； v(mutex); v(empty); end

coend

二读者--写者问题扩展 1 扩展一

如果读者写者均是平等的即二者都不优先。var w,s,mutex:semaphore; RC:integer; w,s,mutex:=1; RC:=0; cobegin

Procedure Reader begin while TRUE p(w); p(mutex); if RC==0 then p(s); RC:=RC+1; v(mutex); v(w); Reading; p(mutex); RC:=RC-1; if RC==0 then v(s);

v(mutex);

end coend

对读者-写者问题作一条限制，最多只允许量L，赋予其初值为rn，通过执行都要做一次SP(L,1,1)操作，使者必然会因执行SP(L,1,1)操作失败而被封锁。利用一般信号量机制解决读者法描述如下：

The P,V code Using Pascal Procedure Writer begin

while TRUE

p(w); p(s); Writing; v(s); v(w); end rn个读者同时读。为此，又引入了一个信号SP(L,1,1)操作来控制读者的数目，每当一个读者进入时，L的值减1。当有rn个读者进入读后，L便减为The P,V code Using Pascal 0，而第rn+1-写者问题的算 个读