进程同步与互斥应用例子

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1、进程同步与互斥例题进程互斥进程互斥：并发进程之间相互竞争临界资源的排他性关系。解题步骤：确定临界资源及个数；确定进程的关键工作步（使用临界资源的）；确定信号量的初值(临界资源的个数)；写出伪代码。使用P(wait)操作和V(signal)操作对进程互斥进行控制。例1：过独木桥。进程的互斥P1P2{{由西向东过独木桥；由东向西过独木桥；}}P1P2分析：进程P1、P2因竞争独木桥这个资源而成为互斥关系。设：信号量m表示独木桥资源，初值为1表示资源可用。intm=1;cobeginp1()//p2()coend进程的互斥p1(){P(m)；通过独木桥；V(m)；}p2(){P(m)

2、；通过独木桥；V(m)；}练习：过十字路口（单道）。进程的互斥P1P2P3P4{{{{通过路口；通过路口；通过路口；通过路口；}}}}P2P3P4P1分析：进程P1、P2、P3、P4因竞争十字路口这个资源而成为互斥关系。设：信号量m表示十字路口资源，初值为1表示资源可用。intm=1;cobeginp1()//p2()//p3()//p4()coend进程的互斥p1(){P(m)；通过路口；V(m)；}p2(){P(m)；通过路口；V(m)；}p3(){P(m)；通过路口；V(m)；}p4(){P(m)；通过路口；V(m)；}有一个阅览室，共有100个座位。读者进入阅览室时必须

3、在入口处进行登记；离开阅览室时必须进行注销。试用PV操作描述读者进入/离开阅览室的同步与互斥关系。Reader进程{登记进入阅览室读书离开阅览室注销}进程的互斥分析：在入口和出口处读者应该互斥进行登记和注销，100个座位，100个互斥资源设置信号量教室内空座位数量，seat，初值100为入口处进行登记设置互斥信号量Sin，初值1，表示当前可用为出口处进行注销设置互斥信号量Sout，初值1，表示当前可用beginSin,Sout,seat：semaphore;seat:=100;Sin:=1;Sout:=1;cobeginprocessReader-i(i=1,2,…,n);be

4、ginP(seat);P(Sin);登记;V(Sin);进入阅览室;读书;离开阅览室;P(Sout);注销;V(Sout);V（seat）;endcoend;end;问题若有一售票厅只能容纳300人，当少于300人时，可以进入。否则，需在外等候，若将每一个购票者作为一个进程，请用P、V操作编程。例2：读写数据库。某数据库有一个写进程、多个读进程，它们之间读、写操作的互斥要求是：写进程运行时，其他读、写进程不能对数据库进行操作。读进程之间不互斥，可以同时读数据库。请用信号量及PV操作描述这一组进程的工作过程。（读者-写者问题）进程的互斥数据库写者读者写者读者{{写数据库；读数据

5、库；}}分析：写进程writer、读进程reader因竞争数据库这个资源而成为互斥关系。因为写进程执行时，不能执行其他读写进程，所以还必须设置一个计数器统计读进程的个数。如果是第一个读进程，就与写进程竞争数据库。如果是最后一个读进程，就释放数据库。因计数器是一个临界资源，所以多个读进程对计数器的操作又是互斥操作。设：信号量rmutex表示数据库资源，初值为1表示资源可用；wmutex表示计数器count资源，初值为1表示可用。intrmutex=1，wmutex=1;cobeginreader()//writer()coend进程的互斥小结进程互斥：进程之间要竞争临界资源。信号

6、量表示临界资源是否可用，或临界资源的数量。信号量的个数与临界资源的个数一致。对同一个信号量的PV操作要在同一个进程中完成。P操作：进入临界区前V操作：离开临界区后进程的互斥进程同步进程同步：并发进程之间相互合作，完成一项工作，它们之间有一定的时序关系。解题步骤：确定进程的个数及每个进程的工作；确定关键工作步（需要控制的）；确定信号量表示的含义，当信号量的值为0时，表示期望的消息尚未产生；当信号量的值非0时，表示期望的消息已经存在。写出伪代码。在同步关系的控制中，同一信号量的P(wait)、V(signal)操作成对出现，但它们分别在不同的进程代码中。例1：假设有三个并发进程P，

7、Q，R，其中P负责从输入设备上读入信息并传送给Q，Q将信息加工后传送给R，R则负责将信息打印输出。进程P、Q共享一个缓冲区，进程Q、R共享另一个缓冲区。进程的同步3个进程P、Q、RP进程：从输入设备上读入信息将信息放入缓冲区1Q进程：从缓冲区1取出信息将信息放入缓冲区2中R进程：从缓冲区2取出信息将信息打印输出确定进程的同步、互斥关系同步：P当缓存区1无数据时，才可以向缓冲区1写入信息同步：Q当缓存区1有数据时，才可以从缓冲区1读取信息同步：Q当缓存区2无数据时，才可以向缓冲区2写入信息同步