进程同步与通信

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1、第3章进程同步与通信●进程同步与互斥●经典进程同步问题●管程●AND信号量●进程通信本章要点●吃水果问题●取动物问题●超市购物问题●生产者——消费者问题●哲学家进餐问题●3.2经典进程同步问题吃水果问题1题目：桌子上有一个水果盘，允许存放一个水果。父亲专门向盘子中放苹果，儿子专等吃盘子中的苹果。只要盘子空，则父亲可向盘中放水果，仅当盘中有水果时，儿子可从中取出。把父亲、儿子看作二个进程，试用P、V操作使这两个进程能正确地并发执行。使用信号量解决吃水果问题1题目：桌子上有一个水果盘，允许存放一个水果。父亲专门向盘子中放苹果，儿

2、子专等吃盘子中的苹果。只要盘子空，则父亲可向盘中放水果，仅当盘中有水果时，儿子可从中取出。分析：父亲和儿子两个进程相互制约，父亲进程执行完即往盘中放入苹果后，儿子进程才能执行即吃苹果。因此该问题为进程间的同步问题。semaphoreEmptyPlate=1,Apple=0;voidfather()//父亲进程{while(1){P(EmptyPlate);往盘子中放入一个苹果；V(Apple);}}voidson()//儿子进程{while(1){P(Apple);从盘中取出一个苹果；V(EmptyPlate);吃苹果；}}

3、吃水果问题2题目：桌上有一只盘子，允许存放一个水果，父亲专向盘中放苹果，母亲专向盘中放桔子，儿子专等吃盘里的桔子，女儿专等吃盘里的苹果。只要盘子空，则父亲或母亲可向盘中放水果，仅当盘中有自己需要的水果时，儿子或女儿可从中取出。请给出四人之间的同步关系，并用PV操作实现四人正确活动的程序。使用信号量解决吃水果问题2分析：四人之间的关系：1.父亲、母亲要互斥使用盘子，所以两者之间是互斥关系；2.父亲放的苹果，女儿吃，所以两者是同步关系；3.母亲放的桔子，儿子吃，所以两者也是同步关系。semaphoreEmptyPlate=1,A

4、pple=0,Orange=0;voidfather()//父亲进程{while(1){P(EmptyPlate);往盘子中放入一个苹果；V(Apple);}}voidmother()//母亲进程{while(1){P(EmptyPlate);往盘子中放入一个桔子；V(Orange);}}使用信号量解决吃水果问题2分析：四人之间的关系：1.父亲，母亲要互斥使用盘子，所以两者之间是互斥关系；2.父亲放的苹果，女儿吃，所以两者是同步关系；3.母亲放的桔子，儿子吃，所以两者也是同步关系。voidson()//儿子进程{while(

5、1){P(Orange);从盘中取出一个桔子；V(EmptyPlate);吃桔子；}}semaphoreEmptyPlate=1,Apple=0,Orange=0;voiddaughter()//女子进程{while(1){P(Apple);从盘中取出一个苹果；V(EmptyPlate);吃苹果；}}取动物问题题目：有一只铁笼子，每次只能放入一只动物，猎人向笼中放入老虎，农民向笼中放入猪，动物园等待取笼中的老虎，饭店等待取笼中的猪。试用P、V操作写出能同步执行的程序。使用信号量解决取动物问题分析：四者之间的关系：1.猎人和农

6、民要互斥使用笼子，所以两者之间是互斥关系；2.猎人放老虎，动物园取老虎，所以两者是同步关系；3.农民房猪，饭店取猪，所以两者也是同步关系。semaphoreEmptyCage=1,Tiger=0,Pig=0;voidhunter()//猎人进程{while(1){P(EmptyCage);往笼子里放入一只老虎；V(Tiger);}}voidfarmer()//农民进程{while(1){P(EmptyCage);往笼子里放入一只猪；V(Pig);}}voidzoo()//动物园进程{while(1){P(Tiger);从笼子

7、里取出一只老虎；V(EmptyCage);；}}voidrestaurant()//饭店进程{while(1){P(Pig);从笼子里取出一只猪；V(EmptyCage);；}}超市购物问题1题目：某小型超级市场，可容纳100个人同时购物。入口处备有购物车，每个购物者可拿一辆购物车入内购物。出口处结帐，并归还购物车。试用PV操作写出购物者的同步算法semaphores=100voidconsumeri(void)(i=1,2,…,k){while(TRUE){P(s);进入超市取一辆购物车；购物;结帐，并归还购物车;V(s)

8、;}}超市购物问题2题目：某小型超级市场，可容纳100个人同时购物。入口处备有购物车，每个购物者可拿一辆购物车入内购物。出口处结帐，并归还购物车。（出、入口禁止多人同时通过）试用PV操作写出购物者的同步算法semaphores=100voidconsumeri(void)(i=1,2,…,