操作系統(tǒng)--PV操作習題補.ppt

1、操作系統(tǒng)、1、P.V操作需要解決的同步問題解決、Get、copy、put、f、s、t、g和同步問題不能放在“滿”t中。無法從“空”t獲取Put。有三個茄子過程：get、copy和put。get、copy和put操作4個存儲區(qū)域f、s、t和g。其中，f有可用于get的無休止的數(shù)據(jù)。g有用的無限空間可以是put s和T，但只有一個存儲空間。3、4、m、2、2、(1、2)、2、3、4、m、1、1、(1)、1、2、初始值為0，get進程： begin repeat p(s _ empty)t _ get _ s()；v(S _ Full)；Until falseEnd，Copy過程： Begin Re

2、peat P(S _ Full)；p(T _ Empty)；s _ copy _ T()；v(T _ Full)；v(S _ Empty)；Until falseEnd，Put流程： Begin Repeat P(T _ Full)；t _ put _ G()；v(T _ Empty)；Until false重新研究端、操作系統(tǒng)、2、司機、售票員問題，分別寫司機、售票員流程，同步牙齒問題。操作系統(tǒng)，司機過程：Begin Repeat P(S _ Door)；行車停車；v(S _ Stop)；Until falseEnd，乘務員流程： Begin Repeat關(guān)閉了。v(S _ Door)；門票

3、銷售P(S _ Stop)；打開門Until falseEnd，var s _ door，s _ stop: semaphore :=0，0，操作系統(tǒng)，司機進程：Begin Repeat P(door)；行車停車；v(停止)；Until falseEnd，乘務員流程： Begin Repeat P(stop)；開門關(guān)門V(門)；門票銷售Until falseEnd，Var door，stop : semaphore: 1，0，操作系統(tǒng)，3，桌子上有空盤子，可以存放一只水果。可以在爸爸盤子里放蘋果，在盤子里放橘子，兒子等可以吃盤子里的橘子，女兒也可以吃盤子里的蘋果。規(guī)定盤子空著的時候一次只能吃一

4、個水果。用p，V原語同步爸爸，兒子，女兒的三個茄子并發(fā)進程。分析：在牙齒主題中，爸爸、兒子和女兒共享一個每次只能放一種水果的盤子。盤子牙齒空的時候，爸爸可以把一個水果放在水果盤里。在水果盤里放橙子，可以兒子吃，女兒要等。把蘋果放在水果盤里，要讓女兒吃，兒子等。牙齒問題實際上是生產(chǎn)者-消費者問題的變體。這里生產(chǎn)者放緩沖區(qū)產(chǎn)品有兩種茄子，消費者也有兩種茄子。每個消費者只消費其中固定的產(chǎn)品。操作系統(tǒng)，S:指示盤子是否為空，初始值為L。牛：指示盤子里是否有橙子。初始值為0。Sa:表示盤子里是否有蘋果。初始值為0。三個信號標：S、So、Sa和Daughter進程設置：while(1)P(Sa)；從盤子里

5、拿出蘋果。v(S)；吃蘋果，F(xiàn)ather過程：while(1)P(S)；在盤子里放水果。If(插入橙色)V(So)；else V(Sa)；Son進程：while(1)P(So)；從盤子里拿出橘子。v(S)；吃橘子、操作系統(tǒng)、分析問題所涉及的過程；分析問題的同步關(guān)系(競爭、合作)；其中合作關(guān)系的解決也是通過轉(zhuǎn)向?qū)Y源的競爭來實現(xiàn)的。)參考競爭資源設置信號量并賦予初始值。為每個進程創(chuàng)建說明。檢查每個進程的說明，以確定是否出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象并進行更正。摘要：同步問題解決、操作系統(tǒng)、具體規(guī)范格式如下(以蘋果橙標題為例)，int S1Int Sa0Int So0主()cobe ginfather()；/*爸爸

6、進程*/son()；/*兒子進程*/daughter()；/*女兒進程*/coend，解決：設置三個信號量S，So，Sa。信號量S表示盤子是否為空，初始值為L。信號標So表示盤子中是否有桔子，初始值為0。信號量Sa表示盤子里是否有蘋果，初始值為0。同步說明如下：father()while(1)P(S)；在盤子里放水果。If(插入橙色)V(So)；else V(Sa)；son()while(1)P(So)；從盤子里拿出橙子。v(S)；吃橘子，daughter()while(1)P(Sa)；從盤子里拿出蘋果。v(S)；吃蘋果，操作系統(tǒng)，作業(yè)：睡眠理發(fā)師問題，操作系統(tǒng)，作業(yè)：睡眠理發(fā)師問題，問題說明

7、(經(jīng)典理發(fā)師問題)假設后面的街上有理發(fā)店，商店就有理發(fā)師，理發(fā)師，n牙齒，椅子等理發(fā)的顧客。(1)。沒有顧客的話，就在理發(fā)師理發(fā)店睡覺。(2)。一位顧客到達后，首先確認理發(fā)師在做什么，如果在睡覺，告訴他理發(fā)師理發(fā)，然后坐在理發(fā)椅上開始理發(fā)。如果你在理發(fā)師牙齒理發(fā)，確保有空的椅子牙齒，如果有，他就坐著等，否則就離開。(3)。為一名理發(fā)師理發(fā)后，確定是否有人在等，如果有，就為理發(fā)叫醒一名，如果沒有，就在理發(fā)椅上睡覺(看報紙)。(4)?？蛻舯仨氃趦?yōu)先級、操作系統(tǒng)、作業(yè)：睡眠理發(fā)師問題、問題分析標題中說明理發(fā)師和客戶的行為，因此兩種茄子類型的過程Barber()和Customer()必須分別說明理發(fā)師

8、和客戶的行為?？蠢戆l(fā)師報紙的時候，顧客最近理發(fā)師理發(fā)，顧客在的時候理發(fā)師理發(fā)，不在的時候看理發(fā)師報紙，所以理發(fā)師和顧客之間是同步的關(guān)系。每個理發(fā)師只能理發(fā)一個人，可以等的椅子限制是n個，即理發(fā)師和椅子是臨界資源，因此客戶之間是相互排斥的關(guān)系。因此，引入3個信號量和1個控制變量：1)控制變量waiting用于記錄等待理發(fā)的顧客數(shù)，初始值全部為0。2)信號量customers記錄等待理發(fā)的顧客數(shù)，用作切斷理發(fā)師過程，初始值為0。3)信號量barbers用于記錄等待客戶的理發(fā)師數(shù)，并阻止客戶流程，初始值為0。4)訊號量mutex用于mutex，初始值為1，操作系統(tǒng)，作業(yè)：睡眠理發(fā)師問題，問題實現(xiàn)PV

9、操作代碼如下： intwaiting=0；/等待理發(fā)的客戶數(shù)int chairs=n；/客戶的椅子數(shù)semaphorecustomers=0，barbers=0，mutex=1；barber()while(TRUE)；/一個人都整理好了，有客人嗎？p(客戶)；/如果沒有客戶，則理發(fā)師睡眠p(互斥鎖)；/流程互不相容waiting :=waiting 1；/等待客戶數(shù)少一個(barbers)。/理發(fā)師客戶理發(fā)v(互斥鎖)；/開放臨界區(qū)域cut-hair()；/理發(fā)中，操作系統(tǒng)，作業(yè)：睡眠理發(fā)師問題，問題實現(xiàn)(繼續(xù))客戶()p(互斥鎖)；/處理互斥if(waiting)waiting :=wait

10、ing 1；/等待客戶數(shù)加1V(客戶)。/如有必要，請喚醒理發(fā)師v(互斥鎖)。/開放臨界區(qū)域P(barbers)；/無理發(fā)師，客戶坐下來get-hair cut()；/一名客戶坐下/else v(互斥鎖)；/人滿了，走吧！操作系統(tǒng)，理發(fā)師問題：理發(fā)店有入口和出口。理發(fā)店有一個能容納5名顧客的站位球、4個單人沙發(fā)、3個理發(fā)師、1個專用理發(fā)工具和1個收銀臺。新來的顧客坐在沙發(fā)上等著?？丈嘲l(fā)，不能在車站座位區(qū)等；站位區(qū)滿了，只能在入口外等。理發(fā)師可以從事理發(fā)、收銀員、休息三種茄子活動。理發(fā)店活動符合以下條件：休息的理發(fā)師位置坐在自己專用的理發(fā)椅上，不占用顧客的沙發(fā)。2)處理休息狀態(tài)的理發(fā)師，可以為等

11、待沙發(fā)時間最長的顧客理發(fā)。理發(fā)時間取決于理發(fā)師的決定。在站石區(qū)等待時間最長的顧客可以坐在悠閑的理發(fā)室。5)一次最多只能收納一名理發(fā)師。使用信號量機制或官定機制實現(xiàn)理發(fā)師流程和客戶流程。操作系統(tǒng)，原則：(1)客戶流程：首先檢查站座位是否已滿(stand_capacity)在站位區(qū)等待沙發(fā)空位(信號量sofa)，沙發(fā)滿了，就會進入阻塞等待隊列，直到出現(xiàn)空位為止，站位區(qū)等待時間最長的顧客離開站位區(qū)(stand_capacity)。坐在沙發(fā)上等理發(fā)椅(barber_chair)，當理發(fā)椅滿了，就會進入阻擋排隊等待直到出現(xiàn)空位，沙發(fā)等待時間最長的顧客離開沙發(fā)(信號量sofa解除)。坐在理發(fā)椅上，解開準備

12、的信號(customer_ready)，獲得理發(fā)師號碼(01的號碼)。等待理發(fā)師理發(fā)結(jié)束(finishedbarber_number)。離開理發(fā)椅之前，離開支付、收據(jù)、理發(fā)椅(leave_barberchair)。最后離開理發(fā)店。操作系統(tǒng)，有幾點需要注意。a)首先需要相互排斥處理的幾個地方，主要是：入席區(qū)，進入沙發(fā)，進入理發(fā)椅，支付多個地方等。b)通過barber_chair保證理發(fā)椅上最多只有一個客戶。但是僅憑baber_chair并不能保證在一個顧客離開理發(fā)椅之前，另一個顧客不會坐在理發(fā)椅上，因此增加信號量leave_barberchair，以便顧客離開理發(fā)椅后釋放信號，如果收到理發(fā)師信號

13、，就會釋放Barber。c)在理發(fā)過程中，確保自己理完發(fā)后，可以支付以下款項，并進行離開理發(fā)椅的活動。牙齒機制通過customer流程獲取理發(fā)的理發(fā)師號碼，當該號碼的理發(fā)師釋放出相應的finishedi信號時，客戶可以完成理發(fā)。d)理發(fā)師是通過mutex信號量，確保他們每個人只能同時操作一個茄子(理發(fā)或收款)。e)為了讓牙齒顧客在理發(fā)結(jié)束后立即付款離開，要保證在給牙齒顧客理發(fā)的理發(fā)師理發(fā)結(jié)束后，立即去收銀臺代替下一次顧客服務進行收帳工作。在偽代碼中，顧客在發(fā)出離開理發(fā)椅的信號之前發(fā)出支付信號的機制。這樣，牙齒理發(fā)師就沒有收到離開顧客理發(fā)椅子的信號，不能進入下一個循環(huán)的下一個顧客服務，只能操作收

14、款臺的收款。顧客收到收據(jù)后，才解開離開理發(fā)椅的信號，離開理發(fā)椅，釋放理發(fā)師牙齒理發(fā)椅的信號，讓等待下一位的顧客坐在理發(fā)椅上。操作系統(tǒng)，(2)barber流程首先將理發(fā)師編號排隊，以便客戶提取。等顧客坐在理發(fā)椅上(信號量customer_ready)，開始理發(fā)，理發(fā)結(jié)束后發(fā)出結(jié)束信號(finishedi)。客戶離開理發(fā)廳(leave_barberchair)(在時段結(jié)帳臺進行收帳活動時)，松開理發(fā)師空閑信號(barber_chair)，等待下一位客戶坐下。(3)現(xiàn)金(收銀臺)流程等待客戶付款(payment)、執(zhí)行收款工作、終止收款工作和收款付款(receipt)。，操作系統(tǒng)，信號量總表：信號量

15、wait signal stand_capacity客戶在等進入美容院。顧客在等著離開站位。sofa客戶正在等待沙發(fā)客戶離開沙發(fā)barber_chair客戶。正在等待空理發(fā)師理發(fā)師的釋放。customer_ready理發(fā)師等待。一位客戶坐在理發(fā)椅上，向理發(fā)師mutex發(fā)出理發(fā)師閑置等待、理發(fā)或收款工作理發(fā)師執(zhí)行理發(fā)或收款結(jié)束、空閑互斥鎖1進入隊列、排隊、出隊或出隊的信號，等待信號finishedi客戶發(fā)出信號，等待該號碼理發(fā)師理發(fā)結(jié)束。(注：，)理發(fā)師理發(fā)結(jié)束，解除信號leave_barberchair理發(fā)師等待客戶理發(fā)客完成付款，收到收據(jù)，理理發(fā)椅解除信號paymentsemap hore

16、sofa=4；semaphore barber _ chair=3；semaphore customer _ ready=0；semap hore mutex=3；Semaphore mutex1=1Semaphore finished3=0，0，0；semaphore leave _ barber chair=0；semap hore payment=0；semap hore receipt=0；操作系統(tǒng)，void customer()int barber _ number；wait(stand _ capacity)；/等待進入理發(fā)店enter _ room()；/進入理發(fā)店wait(sofa)；/沙發(fā)備用leave _ stand _ section()；/工作站座位區(qū)域signal(stand _ capacity)；sit _ on _ sofa()；/坐在沙發(fā)上wait(barber _ chair)；/理發(fā)師大