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操作系统-P - V操作经典例题

来源:用户分享 时间:2025/5/16 12:08:16 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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P就是请求资源,V就是释放资源。 问题1 一个司机与售票员的例子

在公共汽车上,为保证乘客的安全,司机和售票员应协调工作:

停车后才能开门,关车门后才能行车。用PV操作来实现他们之间的协调。 S1:是否允许司机启动汽车的变量 S2:是否允许售票员开门的变量 driver()//司机进程 {

while (1)//不停地循环 {

P(S1);//请求启动汽车 启动汽车; 正常行车; 到站停车;

V(S2); //释放开门变量,相当于通知售票员可以开门 } }

busman()//售票员进程 {

while(1) { 关车门;

V(S1);//释放开车变量,相当于通知司机可以开车 售票

P(S2);//请求开门 开车门; 上下乘客; } }

注意:busman() driver() 两个不停循环的函数

问题2 图书馆有100个座位,每位进入图书馆的读者要在登记表上登记,退出时要在登记表上注销。要几个程序?有多少个进程?(答:一个程序;为每个读者设一个进程)

(1) 当图书馆中没有座位时,后到的读者在图书馆为等待(阻塞) (2) 当图书馆中没有座位时,后到的读者不等待,立即回家。

解(1 )

设信号量:S=100; MUTEX=1 P(S)

P(MUTEX) 登记 V(MUTEX) 阅读

P(MUTEX) 注销 V(MUTEX) V(S)

问题3 有一座东西方向的独木桥;用P,V操作实现:

(1) 每次只允许一个人过桥;

(2) 当独木桥上有行人时,同方向的行人可以同时过桥,相反方向的人必须等待。 (3) 当独木桥上有自东向西的行人时,同方向的行人可以同时过桥,从西向东的方向,只允许一个人单独过桥。(此问题和读者与写者问题相同,东向西的为读者,西向东的为写者)。 (1)解

设信号量 MUTEX=1 P (MUTEX) 过桥

V (MUTEX) (2)解

设信号量: MUTEX=1 (东西方互斥)

MD=1 (东向西使用计数变量互斥) MX=1 (西向东使用计数变量互斥) 设整型变量: CD=0 (东向西的已上桥人数) CX=0 (西向东的已上桥人数)

从东向西: P (MD)

IF (CD=0) {P (MUTEX) } CD=CD+1 V (MD) 过桥 P (MD)

CD=CD-1 IF (CD=0)

{V (MUTEX) } V (MD)

从西向东: P (MX)

IF (CX=0)

{P (MUTEX) } CX=CX+1 V (MX) 过桥 P (MX)

CX=CX-1 IF (CX=0)

{V (MUTEX) } V (MX)

(3) 解:从东向西的,和(2)相同;从西向东的和(1)相同。

问题4 有一个俱乐部,有甲乙两个服务员,当顾客有请求时,甲负责送烟,乙负责送火,无顾客请求时,服务员睡眠。顾客自己不能带烟和火,当顾客要抽烟时,可请求服务员送烟和火,烟和火还未送到时,顾客必须等待。

设信号量:SY, SH,CY,CH:初值都为0

甲服务员 REPEAT P(SY) 送烟 V(CY)

UNTIL FALSE 乙服务员 REPEAT P(SH) 送火 V(CH)

UNTIL FALSE 顾客

V(SY) /*(请求送烟)*/ V(SH) /*(请求送火)*/ P(CY) /* (等烟) */ P(CH) /* (等火) */ 抽烟

问题5一家四人父、母、儿子、女儿围桌而坐;桌上有一个水果盘;

(1) 当水果盘空时,父亲可以放香蕉或者母亲可以放苹果,但盘中已有水果时,就不能放,父母等待。当盘中有香蕉时,女儿可吃香蕉,否则,女儿等待;当盘中有苹果时,儿子可吃,否则,儿子等待。

解 设信号量:SE=1 (空盘子);SA=0 (放了苹果的盘子);SB=0 (放了香蕉的盘子)

父亲 REPEAT 剥香蕉 P(SE) 放香蕉 V(SB)

UNTIL FALSE 母亲 REPEAT 削苹果 P(SE) 放苹果 V(SA)

UNTIL FALSE 儿子 P(SA) 拿苹果 V(SE) 吃苹果 女儿 P(SB) 拿香蕉 V(SE) 吃香蕉

(2) 把(1)改为:儿子要吃苹果时,请母亲放苹果,女儿要吃香蕉时,请父亲放香蕉,(还是盘子为空时才可以放)。

(2)解:再增加两个信号量:SF=0, SM=0 父亲 REPEAT P(SF) 剥香蕉 P(SE) 放香蕉 V(SB)

UNTIL FALSE 母亲 REPEAT P(SM) 削苹果

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