进程同步典型例题(操作系统)

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1、进程同步练习题1.在公共汽车上，司机和售票员的工作流程如图所示。为保证乘客的安全，司机和售票员应密切配合协调工作。请用信号量来实现司机与售票员之间的同步。图司机和售票员工作流程图①约束：怎么密切配合协调工作才能保证安全呢？a)关车门之后再启动车辆；利用前驱图解释b)到站停车之后再开车门；②根据约束定义信号量；关车门和启动车辆需要一个信号量进行同步S1；到站停车和开车门之间需要一个信号量进行同步S2；③建立几个进程呢？a)为司机建立一个进程Driver；b)为售票员建立一个进程Conductor；Driver：Repeat启动车辆；正常行驶；到站停车；Untilfalse;Conduc

2、tor：Repeat关车门；售票；开车门；Untilfalse;④加入同步关系：Vars1,s2:semorphore=0,0;Driver：RepeatWait(s1);启动车辆；正常行驶；到站停车；Signal(s2)Untilfalse;Conductor：Repeat关车门；Signal(s1);售票；Wait(s2)开车门；Untilfalse;main(){Driver();Conductor();}2.桌子上有一只盘子，盘子中只能放一只水果。爸爸专向盘子中放苹果，妈妈专向盘子中放橘子，一个儿子专等吃盘子中的橘子，一个女儿专等吃盘子中的苹果。用PV操作实现他们之间的同步机

3、制。分析：①约束：a)爸爸和妈妈竞争盘子，往盘子放水果，爸爸在放时，妈妈等待，或者相反；b)爸爸和女儿要同步，即爸爸放完苹果之后通知女儿来吃；同时女儿吃完之后要通知盘子可用；c)妈妈和儿子要同步，即妈妈放完橘子之后通知儿子来吃；同时儿子吃完之后要通知盘子可用；②经上述分析可知：需要3个信号量：S1表示临界资源盘子，初值1；爸爸和女儿需要一个信号量进行同步S2=0妈妈和儿子需要一个信号量进行同步S3=0;③建立进程？爸爸：妈妈：女儿：儿子：Repeatrepeatrepeatrepeat取一个苹果；取一个橘子；从盘子取一个苹果；从盘子取一个橘子；放入盘子；放入盘子吃苹果；吃橘子；Unt

4、ilfalse;Untilfalse;Untilfalse;Untilfalse;④加入同步关系。爸爸：妈妈：女儿：儿子：Repeatrepeatrepeatrepeatwait(S2);wait(S3);取一个苹果；取一个橘子；从盘子取一个苹果；从盘子取一个橘子；Wait(S1);Wait(S1);signal(S1);signal(S1);放入盘子；放入盘子吃苹果；吃橘子；Signal(S2);Signal(S3);Untilfalse;Untilfalse;Untilfalse;Untilfalse;3.a，b两点之间是一段东西向的单行车道，现要设计一个自动管理系统，管理规则如

5、下：（1）当ab之间有车辆在行驶时同方向的车可以同时驶入ab段，但另一方向的车必须在ab段外等待；（2）当ab之间无车辆在行驶时，到达a点（或b点）的车辆可以进入ab段，但不能从a点和b点同时驶入；（3）当某方向在ab段行驶的车辆驶出了ab段且暂无车辆进入ab段时，应让另一方向等待的车辆进入ab段行驶。请用信号量为工具，对ab段实现正确管理以保证行驶安全。分析：①约束：a)ab两点的单行车道是一种临界资源；两端的车辆对该资源进行竞争；b)同步关系：（1），（3）；②经上述分析可知：首先，设置互斥信号量Sab=1，用于a、b点的车辆互斥进入ab段；然后，分别设置共享变量ab=0用于记录

6、当前ab段上由a点进入的车辆数量；共享变量ba=0用于记录当前ab=段上由b点进入车辆的数量；最后，设置互斥信号量S1=1用于ab段的车辆互斥访问共享变量ab；设置互斥信号量S2=1用于ba段的车辆互斥访问共享变量ba③建立进程？semaphoreS1=1,S2=1,Sab=1;intab=ba=0;Pab：pba：RepeatrepeatWait(S1)Wait(s2)abcount=abcount+1;bacount=bacount+1;ifabcount==1thenwait(sab)ifbacount==1thenwait(sab)signal(S1)signal(s2)进入

7、车道行驶；进入车道行驶；Wait(s1)Wait(s2)abcount=abcount-1;bacount=bacount-1;ifabcount==0thensignal(sab)ifbacount==0thensignal(sab)signal(s1)signal(s2);untilfalse;untilfalse;main(){Pab();Pba();}5．一条河上架设了由若干个桥墩组成的一座桥。若一个桥墩只能站一个人，过河的人只能沿着桥向前走而不能