第二章补充习题

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1、1、桌上有一只盘子，最多可容纳两个水果，每次只能放入或取出一个水果。爸爸专向盘中放苹果，妈妈放专向盘中放桔子；两个儿子专等吃盘子中的桔子，两个女儿专等吃盘子中的苹果。请用P、V操作来实现爸爸、妈妈、儿子、女儿之间的同步与互斥关系。答：本题中需设置4个信号量，其中empty表示还可以向盘中放几个水果，其初值为2；apple对应已放入盘中的苹果，orange对应已放入盘中的桔子，它们的初值均为0；mutex用来实现对盘子的互斥访问（包括放和取），其初值为1。相应的进程可描述为：father(){while(1){P(empty);

2、P(mutex);向盘中放苹果;V(mutex);V(apple);}}mother(){while(1){P(empty);P(mutex);向盘中放桔子;V(mutex);V(orange);}}son(){/*两个儿子对应同一段代码*/while(1){P(orange);P(mutex);从盘中取桔子;V(mutex);V(empty);吃桔子;}}daughter(){/*两个女儿对应同一段代码*/while(1){P(apple);P(mutex);从盘中取苹果;V(mutex);V(empty);吃苹果;}}2、

3、某招待所有100个床位，住宿者住入要先登记（在登记表上填写姓名及床位号），离去时要撤消登记（在登记表上删去姓名和床位号）。请给出住宿登记及撤消登记过程的算法描述。答：本题中，被住宿者竞争的资源主要有床位和住宿登记表两种，可分别为它们设置初值为100的信号量bed及初值为1的信号量mutex。住宿登记过程的算法描述如下：P(bed);P(mutex);在登记表上填写姓名及床位号;v(mutex);撤消登记过程的算法描述如下：P(mutex);在登记表上删去姓名和床位号;V(mutex);V(bed);3、一阅览室，读者进入阅览室

4、必须先在一张登记表（TB）上登记，该表为每一座位设一个表目，读者离开时要消掉其登记信息，阅览室共有100个座位。为了描述读者的动作，请用Pascal语言和P、V操作写出进程间的同步算法。约定：（1）flag的值：0座位空闲，1座位被占用。（2）用语句i=getflag（0）可搜索到一个空座位i，用语句i.falg=0或1可给标志位赋值。（3）用i=getname（readername）可搜索到某读者所登记的座位号i；用i.name=0或i.name=readername可给姓名字段赋值，0表示消除读者姓名。（4）计数信号量用c

5、ount，互斥信号量用mutex。答：本题中，读者要竞争座位、登记表两种资源，故可分别为它们设置初值为100的信号量count，以及初值为1的信号量mutex。读者的动作可描述为：reader(){while(1){P(count);/*申请一个座位*/P(mutex);/*申请登记表*/i=getflag(0);/*在登记表上搜索一个空座位*/i.flag=1;/*登记该座位已被占用*/i.name=readername;/*登记读者姓名*/V(mutex)；/*释放登记表*/进入阅览室，坐下并开始阅览；P(mutex);/

6、*申请登记表*/i=getname(readername);/*在登记表上搜索读者登记的座位号*/i.falg=0;/*撤消登记信息*/i.name=0;P(mutex);/*释放登记表*/V(count);/*释放座位*/离开阅览室；}}4、某寺庙，有小和尚、老和尚若干。有一水缸，有小和尚提水入缸供老和尚饮用。水缸可容10桶水，水取自同一井中。水井径窄，每次只能容一个桶取水。水桶总数为3个。每次入、取缸水仅为1桶，且不可同时进行。试给出有关取水、入水的算法描述。答：本题中需设置5个信号量：bucket对应临界资源水桶，初值为

7、3；jar用来对水缸进行互斥操作，初值为1；full表示水缸中可以使用的水，初值为0；empty表示缸中还可入水的容量，初值为10；well用来保证互斥地使用水井，初值为1。有关取水、入水的算法描述如下：semaphorebucket=3,jar=1,full=0,empty=10,well=1;little_monk(){/*小和尚入水算法*/while(1){P(empty);P(bucket);P(well);从水井中打水；V(well);P(jar);倒水入缸；V(jar);V(full);V(bucket);}}ol

8、d_monk(){/*老和尚取水算法*/while(1){P(full);P(bucket);P(jar);从缸中取水；V(jar);V(empty);从桶中倒水饮用；V(bucket);}}5.如图所示，三个合作进程P1、P2、P3，它们都需通过同一输入设备输入各自的数据a