进程同步练习题

1、进程同步练习题1第二类读者写者问题，信号量解决方法2复印室里有一个操作员为顾客复印资料，有5 把椅子供顾客休息等待复印。如果没有顾客，则操作员休息。当顾客来到复印室时，如果有空椅子则坐下来，并唤醒复印操作员；如 果没有空椅子则必须离开复印室。3 如果有三个进程R、W1 W2共享一个缓冲器B,而B中每次只能存放一个数。当缓冲器中 无数时，进程R可以将从输入设备上读入的数存放到缓冲器中。 若存放到缓冲器中的是奇数， 则允许进程 W1将其取出打印；若存放到缓冲器中的是偶数，则允许进程 W2将其取出打印。同时规定：进程R必须等缓冲区中的数被取出打印后才能再存放一个数；进程W1或 W2对每次存入缓冲器的

2、数只能打印一次； W1和W2都不能从空缓冲中取数。写出这三个并发进程能 正确工作的程序。4现有四个进程R1、R2 W1 W2它们共享可以存放一个数的缓冲器 B。进程R1每次把来 自键盘的一个数存入缓冲器 B中，供进程W1打印输出；进程R2每次从磁盘上读一个数存放 到缓冲器B中，供进程 W2打印输出。为防止数据的丢失和重复打印，问怎样用信号量操作 来协调这四个进程的并发执行。5 有一个仓库，可以存放 A和B两种产品，但要求：(1) 每次只能存入一种产品(A或B)；(2) -Nv A产品数量一B产品数量v M其中，N和M是正整数。试用同步算法描述产品A与产品B的入库过程。6 设有两个生产者进程 A

3、、B和一个销售者进程C,他们共享一个无限大的仓库，生产者每 次循环生产一个产品，然后入库供销售；销售者每次循环从仓库中取出一个产品进行销售。如果不允许同时入库，也不允许边入库边出库；而且要求生产和消费A产品和B产品的件数都满足以下关系：-nA的件数一B的件数w m其中n、m是正整数。1. 第二类读者写者问题，信号量解决方法答：为了使写者优先，可在原来的读优先算法的基础上增加一个互斥信号量s，初值为1使得当至少有一个写者准备访问共享对象时，它可以使后续的读者进程等待完成；整型变量 writecount ，初值为 0，用来对写者进行计数；互斥信号量 mutex，初值为1,用来实现多个读者对写者wr

4、itecou nt进行互斥访问。Process reader() while(1)wait(s);wait(rmutex);if(readcount=0)wait(wmutex);readcount+;signal(rmutex);signal(s);perform read operation;wait(rmutex);readcount-;if(readcount=0)signal(wmutex);signal(rmutex);Process writer() while(1)wait(mutex);if(writecount=0)wait(s);writecount+;signal(mu

5、tex);wait(wmutex);perform write operation;signal(wmutex);wait(mutex); writecount-;if(writecount=0)signal(s);signal(mutex);Main( )cobegin reader();writer();2. 复印室里有一个操作员为顾客复印资料，有 5 把椅子供顾客休息等待复印。如果没有顾 客，则操作员休息。当顾客来到复印室时，如果有空椅子则坐下来，并唤醒复印操作员；如 果没有空椅子则必须离开复印室。答：/亠口 曰信号量：customers 表示正在等待复印的顾客数量(不包括正在复印的顾客

6、)operator 记录正在等候顾客的操作员数，只有 1 和 0mutex 用于对 waiting 的访问 ;变量：waiting 表示等待的顾客数量。它实际上是 customers 的一个副本。之所以使用 waiting 是因为无法读取 信号量的当前值。semaphore customers=0,operator=0,mutex=1;waiting=0 ；process operator()现有四个进程R1、R2 W1 W?它们共享可以存放一个数的缓冲器B。进程R1每次把来自键盘的一个数存入缓冲器B中，供进程 W1打印输出；进程R2每次从磁盘上读一个数存放到缓冲器 B中，供进程 W2打印输出

7、。为防止数据的丢失和重复打印，问怎 样用信号量操作来协调这四个进程的并发执行。答：S：互斥访问缓冲器S1：是否可以供进程 W1打印输出S2：是否可以供进程 W2打印输出semaphore S=1,S1=S2=0; buffer B;process R1 （） int x;while(1)接收来自键盘的数x=接收的数； wait(S);B=x；signal(S1)；process R2() int y；while(1)从磁盘上读一个数y=接收的数；wait(S)；B=y；signal(S2)；process W1() int k；while(1) wait(Sl)； k=B； signal(S)

8、； 打印 k 中数 ；process W2() int j；while(1)wait(S2)；j=B； signal(S); 打印 j 中数 ;main()cobeginR1();R2();W1();W2();5、有一个仓库，可以存放 A和B两种产品，但要求：(1)每次只能存入一种产品(A或B);(2) -NVA产品数量一B产品数量v M其中，N和M是正整数。试用同步算法描述产品 A与 产品 B 的入库过程。分析：A产品的数量不能比B产品的数量少N个以上，A产品的数量不能比B产品的数量多M个以上.设置两个信号量来控制 A B产品的存放数量，sa表示当前允许 A产品比B产品多入库的数量，即在 当

9、前库存量和B产品不入库的情况下，还可以允许sa个A产品入库；sb表示当前允许 B产品比A产品多入库的数量，即在当前库存量和 A产品不入库的情况下，还可以 允许 sb 个 B 产品入库。初始时，sa为M 1, sb为N 1。当往库中存放入一个 A产品时，则允许存入 B产品的数量也增加 1；当往库中存放入一个 B产品时，则允许存入 A产品的数量也增加1。semaphore mutex=1 ， sa=M-1 ， sb=N-1; process puta() while(1) 取一个产品；wait(sa);wait(mutex);将产品入库；signal(mutex); signal(sb);proc

10、ess putb() while(1) 取一个产品；wait(sb);wait(mutex);将产品入库；signal(mutex);signal(sa);main() cobeginputa();putb();6设有两个生产者进程 A、B和一个销售者进程C,他们共享一个无限大的仓库，生产者每 次循环生产一个产品，然后入库供销售；销售者每次循环从仓库中取出一个产品进行销售。 如果不允许同时入库，也不允许边入库边出库；而且要求生产和消费A产品和B产品的件数都满足以下关系：-nA的件数一B的件数w m其中n、m是正整数。分析：生产者 A B和消费者之间不能同时将产品入库和出库，故仓库是一个临界资源

11、。生产的A B产品必须满足：-nWA的件数一B的件数w m如练习5中，同样的方法管理，分别使用了信号量SAB和SBA仓库的管理只要求出入库互斥， 由于仓库无限大入库只需操作互斥就可以完成， 出库要考虑有无产品，SA对应于仓库中的 A产品量，SB对应于仓库中的 B产品量；销售要满足：-nWA的件数一B的件数w m用differenee 表示A的件数一B的件数，即difference= A的件数一B的件数;difference=-n 的时候，不能取产品 B，只能取 A difference=m 的时候，不能取 产品A，只能取B; -ndifferencem ，即可以取产品 A也可以取产品 B;答：

12、为了互斥地入库和出库，需为仓库设置一初值为1的互斥信号量 mutex;为了使生产的产品件数满足-nWA的件数一B的件数w m须设置两个同步的信号量，其中SAB表示当前允许 A生产的产品数量，其初值为m, SBA表示当前允许 B生产的产品数量，其初值为n;另外，还需设置一个整数differenee 表示所销售的A B产品数量之差，而为了同步生产者和销售者并使销售的A、B产品的件数- nWA的件数一B的件数wm还需要设置三个资源信号量，其中S对应于仓库中的总的产品量，SA对应于仓库中的 A产品量，SB对应于仓库中的 B产品量，它们的初值都为0.Semaphore SAB=m,SBA=n,S=0,S

13、A=0,SB=0,mutex=1;process A( ) while(1)生产产品，-nWA的件数一B的件数w m方法同第 4题 wait(SAB);Produce a product A;signal(SBA);/ 入库操作，满足出入库操作互斥即可 wait(mutex);add the product A to the storehouse; signal(mutex);signal(SA); /入库产品A一件，所以给SA增值signal(S); /入库产品一件，所以给 S增值，S是仓库中全部产品的数量process B( ) while(1)/生产产品，-nWA的件数一B的件数w m方

14、法同第 4题 wait(SBA);Produce a product B;signal(SAB);/ 入库操作，满足出入库操作互斥即可wait(mutex);add the product A to the storehouse;signal(mutex);signal(SB); /入库产品A一件，所以给SA增值signal(S); /入库产品一件，所以给S增值，S是仓库中全部产品的数量process C( ) while(1) wait(S);/ 首先检查有无产品，无产品阻塞，有产品，下面操作将会取走一件产品，所以if(difference=-n)wait(SA); / difference=m) wait(SB); /difference=m时只能取B产品一件，无 B产品则需阻塞/ 出库操作，满足出入库操作互斥wait(mutex);take a product B from storehouse;signal(mutex);difference-; /取 B 产品一件，difference-else / -n differe ncem，即可以取产品A也可以取产品B,随意取一件产品出来，之后再根据取得产品是 A 还是 B 进行处理/ 出库操作，满足出入库操作互斥wait(mutex);take a product A 或 B from storehouse;signal(