2022年新版進(jìn)程同步典型例題

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載進(jìn)程同步練習(xí)題1. 在公共汽車上，司機(jī)和售票員的工作流程如圖所示。為保證乘客的安全，司機(jī)和售票員應(yīng)密切配合協(xié)調(diào)工作。請用信號量來實(shí)現(xiàn)司機(jī)與售票員之間的同步。司機(jī)啟動車輛正常行車到站停車售票員關(guān)車門售票開車門圖司機(jī)和售票員工作流程圖2. 桌子上有一只盤子，盤子中只能放一只水果。爸爸專向盤子中放蘋果，媽媽專向盤子中放橘子，一個兒子專等吃盤子中的橘子，一個女兒專等吃盤子中的蘋果。用pv 操作實(shí)現(xiàn)他們之間的同步機(jī)制。3. a，b 兩點(diǎn)之間是一段東西向的單行車道，現(xiàn)要設(shè)計一個自動管理系統(tǒng)，管理規(guī)則如下：（1）當(dāng) ab之間有車輛在行駛時同方向的車可以同時駛?cè)隺b 段，但另一方向的車必須在a

2、b段外等待；（2）當(dāng) ab 之間無車輛在行駛時，到達(dá)a 點(diǎn)（或 b 點(diǎn)）的車輛可以進(jìn)入ab 段，但不能從a點(diǎn)和 b 點(diǎn)同時駛?cè)?；?）當(dāng)某方向在 ab 段行駛的車輛駛出了ab段且暫無車輛進(jìn)入ab 段時，應(yīng)讓另一方向等待的車輛進(jìn)入 ab段行駛。請用信號量為工具，對ab 段實(shí)現(xiàn)正確管理以保證行駛安全。4將只讀數(shù)據(jù)的進(jìn)程稱為“讀者”進(jìn)程，而寫或修改數(shù)據(jù)的進(jìn)程稱為“寫者”進(jìn)程。允許多個“讀者”同時讀數(shù)據(jù)，但不允許“寫者”與其他“讀者”或“寫者”同時訪問數(shù)據(jù)。另外，要保證：一旦有“寫者”等待時，新到達(dá)的“讀者”必須等待，直到該“寫者”完成數(shù)據(jù)訪問為止。試用 p、v 操作正確實(shí)現(xiàn)“讀者”與“寫者”的同步。

3、 （第二類讀者寫者問題，信號量解決方法）5一條河上架設(shè)了由若干個橋墩組成的一座橋。若一個橋墩只能站一個人， 過河的人只能沿著橋向前走而不能向后退。過河時，只要對岸無人過，就可以過。但不允許河對岸的兩個人同時過，以防止出現(xiàn)死鎖。請給出兩個方向的人順利過河的同步算法。精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載6有一個倉庫，可以存放a 和 b 兩種產(chǎn)品，但要求：（1）每次只能存入一種產(chǎn)品（a 或 b） ；（2）-na 產(chǎn)品數(shù)量 b 產(chǎn)品數(shù)量 m 。其中， n 和 m 是正整數(shù)。試

4、用同步算法描述產(chǎn)品a 與產(chǎn)品 b 的入庫過程。精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載1、在公共汽車上，司機(jī)和售票員的工作流程如圖所示。為保證乘客的安全，司機(jī)和售票員應(yīng)密切配合協(xié)調(diào)工作。請用信號量來實(shí)現(xiàn)司機(jī)與售票員之間的同步。司機(jī)啟動車輛正常行車到站停車售票員關(guān)車門售票開車門圖司機(jī)和售票員工作流程圖【答案】設(shè)置兩個 資源信號量： s1、s2。 s1表示是否允許司機(jī)啟動汽車，其初值為0；s2表示是否允許售票員開門，其初值為0. semaphoere s1=s2=0; voi

5、d driver() while(1) wait(s1); 啟動車輛；正常行車；到站停車；signal(s2); void busman() while(1) 關(guān)車門；signal(s1)；售票；wait(s2)；開車門； 精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載 main() cobegin driver(); busman(); 2. 桌子上有一只盤子，盤子中只能放一只水果。爸爸專向盤子中放蘋果，媽媽專向盤子中放橘子，一個兒子專等吃盤子中的橘子，一個女兒專等吃盤子中的

6、蘋果。用pv 操作實(shí)現(xiàn)他們之間的同步機(jī)制?！敬鸢浮啃盘柫?s 用來實(shí)現(xiàn)盤子的互斥訪問，s1 表示盤子中蘋果個數(shù)， s2表示盤子中橘子的個數(shù)。semaphore s=1,s1=s2=0; void father() while(1) 準(zhǔn)備蘋果 ; wait(s); 將蘋果放在盤子內(nèi)；signal(s1); void mother() while(1) 準(zhǔn)備橘子 ; wait(s); 將橘子放在盤子內(nèi)；signal(s2); void daughter() 精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 11 頁 - - - - - - -

7、- -學(xué)習(xí)必備歡迎下載while(1) wait(sl); 從盤子里拿走蘋果；signal(s); 吃蘋果 ; void son() while(1) wait(s2); 從盤子里拿走橘子；signal(s); 吃橘子 ; main() cobegin father(); mother(); daughter(); son(); 3. a，b 兩點(diǎn)之間是一段東西向的單行車道，現(xiàn)要設(shè)計一個自動管理系統(tǒng)，管理規(guī)則如下：（1）當(dāng) ab之間有車輛在行駛時同方向的車可以同時駛?cè)隺b 段，但另一方向的車必須在ab段外等待；（2）當(dāng) ab 之間無車輛在行駛時，到達(dá)a 點(diǎn)（或 b 點(diǎn)）的車輛可以進(jìn)入ab 段，

8、但不能從a點(diǎn)和 b 點(diǎn)同時駛?cè)?；?）當(dāng)某方向在 ab 段行駛的車輛駛出了ab段且暫無車輛進(jìn)入ab 段時，應(yīng)讓另一方向等待的車輛進(jìn)入 ab段行駛。請用信號量為工具，對ab 段實(shí)現(xiàn)正確管理以保證行駛安全。【答案】精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載此題是讀者 -寫者問題的變形。設(shè)置3 個信號量 s1、s2 和 sab，分別用于從 a 點(diǎn)進(jìn)入的車互斥訪問 共享變量 ab （用于記錄當(dāng)前 ab 段上由 a點(diǎn)進(jìn)入車輛的數(shù)量） ，從 b 點(diǎn)進(jìn)入的車互斥訪問 共享變量 ba （用

9、于記錄當(dāng)前ab 段上由 b 點(diǎn)進(jìn)入車輛的數(shù)量） 和 a、b 點(diǎn)的車輛互斥進(jìn)入 ab 段。3 個信號量的初值分別為1、1 和 1，兩個共享變量ab 和 ba 的初值分別為 0、0。semaphore s1=1,s2=1,sab=1; int ab=ba=0; void pab() while(1) wait(s1); if(ab=0) wait(sab); ab=ab+1; signal(s1); 車輛從 a 點(diǎn)駛向 b 點(diǎn); wait(s1); ab=ab-1; if(ab=0) signal(sab); signal(s1); void pba() while(1) wait(s2); if

10、(ba=0) wait(sab); ba=ba+1; signal(s2); 車輛從 b 點(diǎn)駛向 a 點(diǎn); wait(s2); ba=ba-1; if(ba=0) signal(sab); 精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載signal(s2); main() cobegin pab(); pba(); 4. 將只讀數(shù)據(jù)的進(jìn)程稱為“讀者”進(jìn)程，而寫或修改數(shù)據(jù)的進(jìn)程稱為“寫者”進(jìn)程。允許多個“讀者”同時讀數(shù)據(jù)，但不允許“寫者”與其他“讀者”或“寫者”同時訪問數(shù)據(jù)。另外

11、，要保證：一旦有“寫者”等待時，新到達(dá)的“讀者”必須等待，直到該“寫者”完成數(shù)據(jù)訪問為止。試用p、v 操作正確實(shí)現(xiàn)“讀者”與“寫者”的同步。（第二類讀者寫者問題，信號量解決方法）【答案】為了使寫者優(yōu)先， 可在原來的讀優(yōu)先算法的基礎(chǔ)上增加一個互斥信號量 s，初值為 1，使得當(dāng)至少有一個寫者準(zhǔn)備訪問共享對象時，它可以使后續(xù)的 讀者進(jìn)程等待；整型變量 writecount，初值為 0，用來對寫者進(jìn)行計數(shù)；互斥信號量 wmutex，初值為 1，用來實(shí)現(xiàn)多個寫者對writecount進(jìn)行互斥訪問。process reader() while(1) wait(s); wait(rmutex); if(re

12、adcount=0)wait(mutex); readcount+; signal(rmutex); signal(s); perform read operation; wait(rmutex); readcount-; if(readcount=0)signal(mutex); signal(rmutex); 精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載 process writer() while(1) wait(wmutex); if(writecount=0)wai

13、t(s); writecount+; signal(wmutex); wait(mutex); perform write operation; signal(mutex); wait(wmutex); writecount-; if(writecount=0)signal(s); signal(wmutex); main( ) cobegin reader(); writer(); 5. 一條河上架設(shè)了由若干個橋墩組成的一座橋。若一個橋墩只能站一個人，過河的人只能沿著橋向前走而不能向后退。過河時，只要對岸無人過，就可以過。但不允許河對岸的兩個人同時過，以防止出現(xiàn)死鎖。請給出兩個方向的人順利過

14、河的同步算法?！敬鸢浮啃盘柫?s：互斥使用橋，初值為1 信號量 scount1 ：對方向 1 上過河人計數(shù)器count1的互斥使用，初值為1 信號量 scount2 ：對方向 2 上過河人計數(shù)器count2的互斥使用，初值為1 信號量 scount ：代表橋上過河人的計數(shù)信號量，初值為橋墩個數(shù)n 變量 count1：方向 1 上過河人計數(shù)器精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載變量 count2：方向 2 上過河人計數(shù)器semaphore s, scount1, sco

15、unt2, scount; int count1, count2; s=1; scount1=1; scount2=1; scount=n; count1=0; count2=0; void direct1(int i) wait(scount1); if(count1=0) wait(s); count1+; signal(scount1); wait(scount); 上橋，過橋，下橋；signal(scount); wait(scount1); count1-; if(count1=0) signal(s); signal(scount1); void direct2(int i) wa

16、it(scount2); if(count2=0) wait(s); count2+; signal(scount2); wait(scount); 上橋，過橋，下橋；signal(scount); 精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁，共 11 頁 - - - - - - - - -學(xué)習(xí)必備歡迎下載wait(scount2); count2-; if(count2=0) signal(s); signal(scount2); main() cobegin direct1(1); direct1(n); direct2(1); di

17、rect2(m); 6、有一個倉庫，可以存放a 和 b 兩種產(chǎn)品， 但要求： （1）每次只能存入一種產(chǎn)品 （a 或 b） ；（2）-na 產(chǎn)品數(shù)量 b 產(chǎn)品數(shù)量 m 。其中， n 和 m 是正整數(shù)。試用同步算法描述產(chǎn)品a 與產(chǎn)品 b 的入庫過程?！敬鸢浮縜 產(chǎn)品的數(shù)量不能比b 產(chǎn)品的數(shù)量少n 個以上， a 產(chǎn)品的數(shù)量不能比b 產(chǎn)品的數(shù)量多m 個以上設(shè)置兩個信號量來控制a、b 產(chǎn)品的存放數(shù)量， sa表示當(dāng)前允許 a 產(chǎn)品比 b 產(chǎn)品多入庫的數(shù)量（當(dāng)前允許a 產(chǎn)品入庫數(shù)量），即在當(dāng)前庫存量和b 產(chǎn)品不入庫的情況下，還可以允許 sa個 a 產(chǎn)品入庫；sb表示當(dāng)前允許 b 產(chǎn)品比 a 產(chǎn)品多入庫的數(shù)量（當(dāng)前允許b 產(chǎn)品入庫數(shù)量），即在當(dāng)前庫存量和 a 產(chǎn)品不入庫的情況下，還可以允許sb個 b 產(chǎn)品入庫。初始時， sa為 m 一 1，sb為 n 一 1。當(dāng)往庫中存放入一個a 產(chǎn)品時，則允許存入b 產(chǎn)品的數(shù)量也增加1;當(dāng)往庫中存放入一個b 產(chǎn)品時，則允許存入a 產(chǎn)品的數(shù)量也增加1。semaphore mutex=1 ，sa=m-1， sb=n-1; process puta() while(1) 取一個產(chǎn)品；精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 頁