【2】2-5 信号量习题.ppt

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1、阶段自省什么是进程？理解进程的状态控制；理解PCB的作用及PCB的组织；什么是同步？熟练使用记录型信号量的P、V原语，能解决各种进程同步问题。7/16/20211山东农业大学计算机系经典的三个信号量问题回顾生产者—消费者问题互斥、同步哲学家就餐问题互斥、死锁读者——写者问题有条件的互斥7/16/20212山东农业大学计算机系信号量机制控制同步练习题读者与写者（写者优先方式）黑白棋问题嗜睡的理发师问题生产与销售问题7/16/20213山东农业大学计算机系读者与写者问题（写者优先方式）7/16/20214山东农业大学计算机系读者优先的关键：若读者先占有互斥信号量，只有最后一个读者离开，计

2、数降为0时才释放信号量，导致写者弱势。写者优先同上述方法：写者先占有某信号后，直到最后一个写者走完才释放该信号，读者才能进入。增加一个互斥信号量S，读者和写者都争抢该信号；对写者也进行计数，第1个写者申请S，其他写者不需要申请S；最后一个写者离开时才释放信号量S.一旦写者先申请到了S，则所有的读者只能等待写者都走完才可进入共享读。而多个写者通过S后，仍要争抢wmutex信号以完成互斥的写入。7/16/20215山东农业大学计算机系Wait（s）ifReadcount=0thenwait(wmutex);//signal(s)亦可Readcount+1;signal(s)读操作Read

3、count-1;ifReadcount=0thensignal(wmutex);ifwritecount=0thenwait(s);writecount+1wait(wmutex);写入文件；signal(wmutex);writecount-1ifwritecount=0thensignal(s);读者写者申请rmutex释放rmutex申请mutex释放mutex7/16/20216山东农业大学计算机系用到的变量读者间起作用：Readcount变量，rmutex信号量写者间起作用：writecount变量，mutex信号量读者与写者间起作用：wmutexS7/16/20217山东

4、农业大学计算机系黑白棋子问题7/16/20218山东农业大学计算机系问题描述两个人下棋，一方执黑棋，一方执白棋。要求双方轮流下子。给出两种情况的解决办法：1）执黑子一方先下2）双方都可以先下，谁先抢到棋盘谁先下。然后开始轮流下子。7/16/20219山东农业大学计算机系1）执黑子一方先下信号量：b=1，w=0黑：while(没结束){wait(b);下一黑棋;signal(w);}白：while(没结束){wait(w);下一白棋;signal(b);}7/16/202110山东农业大学计算机系2）先抢到棋盘者先下，然后轮流下子问题分析：无法用单纯的信号量操作完成，因为初始值无法设置

5、固定值。争抢棋盘需要一个互斥信号m；加入if控制与标志判断。利用互斥信号量与特殊标志变量的结合使用实现有序控制。7/16/202111山东农业大学计算机系Semaphore  m=1；turn=0;黑while(没结束){p(m)；if（turn<>2）下一黑子；turn=2;v(m)}白：while(没结束){p(m)；if（turn<>1）下一白子；turn=1;v(m)}7/16/202112山东农业大学计算机系嗜睡的理发师问题7/16/202113山东农业大学计算机系问题描述一个理发店有N个沙发，1个理发椅；理发师：持续睡觉，理发，收钱的动作顾客：若有沙发，进入等待；否则离开

6、。理发椅空，一顾客放弃沙发，去唤醒它理发；理发后付费，付费完毕离开理发椅，离店。7/16/202114山东农业大学计算机系repeatwait(full)(阻塞就是在睡觉)理发signal(cutok)wait(payment)收费找零Signal(receipt)Untilfalse同步关系分析顾客Repeat…顾客坐上椅子singal(full)（叫理发师）wait(cutok)（享受理发中）付费signal(payment)wait(receipt)离开椅子离开店Untilfalse从简单的入手：理发师与椅子上的顾客间的同步，简单而典型7/16/202115山东农业大学计算机系

7、顾客间对椅子、沙发使用导致的相互关系顾客Repeatifcount>Nthen离开店elsecount=count+1ifcount=1thenwait(empty)等椅子elsewait(sofa)坐入沙发wait(empty)等椅子离开沙发signal(sofa)endifendifUntilfalse顾客坐上椅子…（与理发师的关系）离开椅子离开店Wait（N）Wait（empty）用户关心沙发是否有空：N用户关心椅子是否空empty理发师关心椅子是否