專業(yè)綜合操作系統(tǒng)練習(xí)題

專業(yè)綜合Ⅰ——操作系統(tǒng)數(shù)信學(xué)院張培欣1第1頁（一）進(jìn)程與線程

（二）處理機(jī)調(diào)度

（三）同步與互斥

（四）死鎖

第二部分進(jìn)程管理2第2頁（三）同步與互斥3第3頁1.

進(jìn)程同步基本概念多道程序系統(tǒng)中，進(jìn)程之間有兩種形式制約關(guān)系：（1）間接互相制約：源于資源共享（2）直接互相制約：源于進(jìn)程合作進(jìn)程同步：主要源于進(jìn)程合作 是進(jìn)程之間直接制約關(guān)系進(jìn)程互斥：主要源于進(jìn)程共享 是進(jìn)程之間間接制約關(guān)系4第4頁臨界資源：一次只允許一種進(jìn)程使用資源。 如：打印機(jī)，公共變量臨界區(qū)：在每個(gè)進(jìn)程中，訪問臨界資源那段程序。同步機(jī)制遵循準(zhǔn)則：空閑讓進(jìn)，忙則等候，有限等候，讓權(quán)等候當(dāng)臨界區(qū)空閑時(shí)，進(jìn)程能夠立即進(jìn)入，方便有效利用臨界資源當(dāng)已有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)，其他進(jìn)程必須等候，以確?；コ鈱?duì)要求進(jìn)入進(jìn)程，應(yīng)在有限時(shí)間內(nèi)使之進(jìn)入，以避免“死等”對(duì)于等候進(jìn)程，它必須立即釋放處理機(jī)，以避免進(jìn)程忙等5第5頁2.

實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)互斥基本辦法進(jìn)程互斥硬件辦法（1）檢測(cè)和設(shè)置（TS）指令（2）swap指令（或exchange）交換兩個(gè)字（字節(jié)）內(nèi)容用軟件實(shí)現(xiàn)同步互斥機(jī)制在進(jìn)入?yún)^(qū)設(shè)置和檢查某些標(biāo)志

（1）算法一：?jiǎn)螛?biāo)志法（2）算法二：雙標(biāo)志法先檢查（3）算法三：雙標(biāo)志法后檢查（4）算法四：Peterson算法6第6頁【例1】（錯(cuò)誤解法）（turn是int型變量，初始化為i或j）算法一能夠確保同一時(shí)刻只有一種進(jìn)程在臨界區(qū)中，不過卻要求進(jìn)程Pi和進(jìn)程Pj輪流地訪問臨界區(qū)，若進(jìn)程Pi不打算進(jìn)入臨界區(qū)，那么進(jìn)程Pj在進(jìn)入過一次臨界區(qū)后就再也不能進(jìn)入。因此不滿足空閑讓進(jìn)和有限等候兩個(gè)準(zhǔn)則。7第7頁【例2】（錯(cuò)誤解法）（flag[2]是bool型數(shù)組，兩個(gè)元素初始化為false）算法二消除了算法一中需要兩個(gè)進(jìn)程輪流訪問臨界區(qū)錯(cuò)誤，但卻存在兩個(gè)進(jìn)程都進(jìn)不了臨界區(qū)也許性，仍然不能滿足空閑讓進(jìn)和有限等候。8第8頁【例3】算法三（正確解法，又稱為Dekker算法）（turn是int型變量，初始化為i或j；flag[2]是bool型數(shù)組，兩個(gè)元素初始化為false）Dekker算法結(jié)合了算法一和算法二，實(shí)現(xiàn)了空閑讓進(jìn)和忙則等候?；旧螪ekker算法是個(gè)正確算法，能夠正常工作。9第9頁【例4】算法四（正確解法，又稱為Peterson算法）（turn是int型變量，初始化為i或j；flag[2]是bool型數(shù)組，兩個(gè)元素初始化為false）Peterson算法與Dekker算法類似，實(shí)現(xiàn)了空閑讓進(jìn)、忙則等候和有限等候。相比而言，Dekker算法比較復(fù)雜，證明起來也比較困難，而Peterson算法較簡(jiǎn)潔。10第10頁【例11】（2023年聯(lián)考第27題）進(jìn)程P0和P1共享變量定義及其初值為： booleanfalg[2]; intturn=0; falg[0]=FALSE;falg[1]=FALSE;若進(jìn)程P0和P1訪問臨界資源類C偽代碼實(shí)現(xiàn)如下：voidP0()//進(jìn)程P0{while(TRUE){flag[0]=TRUE;turn=1;while(flag[1]&&turn==1);臨界區(qū);flag[0]=FALSE;｝｝voidP1()//進(jìn)程P1{while(TRUE){flag[1]=TRUE;turn=0;while(flag[0]&&turn==0);臨界區(qū);flag[1]=FALSE;｝｝則并發(fā)執(zhí)行進(jìn)程P0和P1時(shí)產(chǎn)生情形是A.不能確保進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、會(huì)出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象B.不能確保進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、不會(huì)出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象C.能確保進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、會(huì)出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象D.能確保進(jìn)程互斥進(jìn)入臨界區(qū)、不會(huì)出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象0000000011第11頁3.信號(hào)量信號(hào)量機(jī)制由：信號(hào)量”“wait操作（P操作）、signal操作(V操作)”兩部分組成，可用來處理進(jìn)程互斥與同步。P、V操作是原子操作，不可中斷。（1）整型信號(hào)量定義：表達(dá)資源個(gè)數(shù)整型量S。除初始化外，僅能通過下列兩個(gè)原子操作來訪問。

wait(S)（P操作）:While(S<=0); S=S-1;

signal(S)（V操作）: S=S+1;12第12頁3.信號(hào)量（2）統(tǒng)計(jì)型信號(hào)量 在統(tǒng)計(jì)型信號(hào)量中，引入了代表資源數(shù)目標(biāo)整型變量value和用于鏈接所有等候該資源進(jìn)程鏈表L，統(tǒng)計(jì)型數(shù)據(jù)構(gòu)造如下所示： Typedefstruct { intvalue; QueueL; }semaphore;

若有semaphoreS;對(duì)應(yīng)wait(S)和signal(S)操作可描述為：wait(S){S.value=S.value-1;if(S.value<0)block(S.L);}signal(S){S.value=S.value+1;if(S.value<=0)wakeup(S.L);}13第13頁（1）一般考查對(duì)統(tǒng)計(jì)型信號(hào)量理解。信號(hào)量物理含義：S.value>0表達(dá)有S.value個(gè)資源可用；S.value==0表達(dá)無資源可用；S.value<0則|S.value|表達(dá)等候隊(duì)列中進(jìn)程個(gè)數(shù)。說明：根據(jù)以上信號(hào)量物理意義，能夠計(jì)算信號(hào)量變化范圍。（2）S.value初值表達(dá)系統(tǒng)中某類資源數(shù)目，稱為資源信號(hào)量。若S.value初值為1，表達(dá)只允許一種進(jìn)程訪問，此時(shí)信號(hào)量轉(zhuǎn)化為互斥信號(hào)量。（3）對(duì)信號(hào)量只能執(zhí)行wait、signal操作 wait(S)表達(dá)申請(qǐng)一種資源； signal(S)表達(dá)釋放一種資源。注意：整型信號(hào)量不會(huì)取負(fù)值，可由此判斷題目中信號(hào)量是整型信號(hào)量還是統(tǒng)計(jì)型信號(hào)量。掌握信號(hào)量物理意義14第14頁【例5】有m個(gè)進(jìn)程共享同一臨界資源，若使用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)一臨界資源互斥訪問，則信號(hào)量變化范圍是（）。 A.1至-(m-1) B.1至m-1 C.1至-m D.1至m【答案】A15第15頁【例6】設(shè)兩個(gè)進(jìn)程共用一種臨界資源互斥信號(hào)量mutex，當(dāng)mutex=1時(shí)表達(dá)（）。A.一種進(jìn)程進(jìn)入了臨界區(qū)，另一種進(jìn)程等候B.沒有一種進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)C.兩個(gè)進(jìn)程都進(jìn)入了臨界區(qū)D.兩個(gè)進(jìn)程都在等候【答案】B16第16頁【例7】假如有三個(gè)進(jìn)程共享同一程序段，并且每次最多允許兩個(gè)進(jìn)程進(jìn)入該程序段，則信號(hào)量初值應(yīng)設(shè)置為（）。A.3B.1C.2D.0【答案】C【例8】當(dāng)一進(jìn)程因在統(tǒng)計(jì)型信號(hào)量S上執(zhí)行P(S)操作而被阻塞后，S值為（）。A.>0B.<0C.>=0D.<=0【答案】B17第17頁4.

管程管程定義：管程是有關(guān)共享資源數(shù)據(jù)構(gòu)造及一組針對(duì)該資源操作所組成軟件模塊。管程是一種編程語言構(gòu)件，它實(shí)現(xiàn)需要得到編譯器支持。一種管程定義了一種數(shù)據(jù)構(gòu)造和能為并發(fā)進(jìn)程所運(yùn)行一組操作，這組操作能同步進(jìn)程和變化管程中數(shù)據(jù)。管程由三部分組成：局部于管程共享數(shù)據(jù)說明；對(duì)該數(shù)據(jù)構(gòu)造進(jìn)行操作一組過程；對(duì)局部于管程數(shù)據(jù)設(shè)置初始值語句。18第18頁生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題讀者-寫者問題哲學(xué)家進(jìn)餐問題5.

典型同步問題19第19頁利用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)互斥模式使多種進(jìn)程互斥訪問某臨界資源：（1）首先，需為該資源設(shè)置一互斥信號(hào)量mutex， 并設(shè)其初始值為1；（2）然后，將各進(jìn)程訪問臨界資源臨界區(qū)置于 wait(mutex)和signal(mutex)之間即可。例如，用統(tǒng)計(jì)型信號(hào)量實(shí)現(xiàn)兩個(gè)進(jìn)程互斥地使用一臺(tái)打印機(jī)。semaphoremutex=1;main(){CobeginProcess1(){ … wait(mutex);criticalsectionsignal(mutex); … }Process2(){ … wait(mutex);criticalsectionsignal(mutex);… }Coend}說明：每個(gè)程序中用于實(shí)現(xiàn)互斥wait(mutex)和 signal(mutex)必須成對(duì)地出現(xiàn)。20第20頁用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)同步模式P1執(zhí)行語句L1后P2才能開始語句L2執(zhí)行，則P1和P2之間必須同步。設(shè)S為兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程P1、P2公共信號(hào)量，初值為0（其初值能夠根據(jù)實(shí)際情況確定）。使用信號(hào)量處理進(jìn)程同步問題描述如下：semaphoreS=0;main(){CobeginP1(){ … L1;signal(S); …}P2(){ … wait(S); L2; …}Coend}21第21頁信號(hào)量機(jī)制操作實(shí)現(xiàn)互斥或同步一般步驟：由問題給出條件，確定有幾個(gè)或幾類進(jìn)程；確定進(jìn)程間制約關(guān)系是互斥還是同步；確定各進(jìn)程間通過哪些信號(hào)量實(shí)現(xiàn)彼此制約，標(biāo)明信號(hào)量含義和初值。用P、V操作寫出對(duì)應(yīng)代碼段。驗(yàn)證代碼正確性：設(shè)以不一樣次序運(yùn)行各進(jìn)程，是否能確保問題圓滿處理。切忌按固定次序執(zhí)行各進(jìn)程。22第22頁在生產(chǎn)者進(jìn)程和消費(fèi)者進(jìn)程中，signal操作次序無關(guān)緊要，但兩個(gè)wait操作次序卻不能顛倒，不然也許造成死鎖，即，應(yīng)先執(zhí)行對(duì)資源信號(hào)量wait操作，再執(zhí)行對(duì)互斥信號(hào)量wait操作，這一點(diǎn)要尤其注意。23第23頁注意由于緩沖區(qū)有N個(gè)，并且緩沖區(qū)又是臨界資源，因此，需要增加一種信號(hào)量mutex來實(shí)現(xiàn)對(duì)緩沖區(qū)互斥訪問，其初始值為1。需要尤其強(qiáng)調(diào)是，這種情況下，mutex不能省略。對(duì)緩沖區(qū)互斥訪問能夠看作是對(duì)緩沖入口互斥訪問，當(dāng)生產(chǎn)者使用緩沖區(qū)時(shí)，不允許消費(fèi)者進(jìn)入緩沖區(qū)，反之亦然。在每個(gè)程序中用于實(shí)現(xiàn)互斥wait(mutex)和signal(mutex)必須成對(duì)地出現(xiàn)；對(duì)資源信號(hào)量empty和fullwait和signal操作，同樣需要成對(duì)地出現(xiàn)，但它們分別處于不一樣程序中。在每個(gè)程序中多種wait操作次序同樣不能顛倒，應(yīng)先執(zhí)行對(duì)資源信號(hào)量wait操作，然后再執(zhí)行對(duì)互斥信號(hào)量wait操作，不然也許引發(fā)進(jìn)程死鎖。24第24頁【例9】如圖示，有多種PUT操作同步向Buff1放數(shù)據(jù)，有一種MOVE操作不停地將Buff1數(shù)據(jù)移到Buff2，有多種GET操作不停地從Buff2中將數(shù)據(jù)取走。Buff1容量為m，Buff2容量是n，PUT、MOVE、GET每次操作一種數(shù)據(jù)，在操作過程中要確保數(shù)據(jù)不丟失。試用P、V原語協(xié)調(diào)PUT、MOVE操作，并說明每個(gè)信號(hào)量含義和初值。25第25頁設(shè)置6個(gè)信號(hào)量full1、empty1、B-M1、full2、empty2、B-M2，它們含義和初值如下：full1表達(dá)Buff1是否有數(shù)據(jù)，初值為0；empty1表達(dá)Buff1有空間，初值為m；B-M1表達(dá)Buff1是否可操作，初值為1；Full2表達(dá)Buff2是否有數(shù)據(jù)，初值為0；Empty2表達(dá)Buff2有空間，初值為n；B-M2表達(dá)Buff2是否可操作，初值為1；26第26頁【例10】（2023年第45題，7分）三個(gè)進(jìn)程P1、P2、P3互斥使用一種包括N（N>0）個(gè)單元緩沖區(qū)。P1每次用produce()生成一種正整數(shù)并用put()送入緩沖區(qū)某一空單元中；P2每次用getodd()從該緩沖區(qū)中取出一種奇數(shù)并用countodd()統(tǒng)計(jì)奇數(shù)個(gè)數(shù)；P3每次用geteven()從該緩沖區(qū)中取出一種偶數(shù)并用counteven()統(tǒng)計(jì)偶數(shù)個(gè)數(shù)。請(qǐng)用信號(hào)量機(jī)制實(shí)現(xiàn)這三個(gè)進(jìn)程同步與互斥活動(dòng)，并說明所定義信號(hào)量含義。要求用偽代碼描述?！痉治觥勘绢}目考查進(jìn)程同步與互斥。本題目是蘋果-桔子問題變形。進(jìn)程P1能夠看做是生產(chǎn)者，進(jìn)程P2和P3可看做是消費(fèi)者，進(jìn)程P1和P2、P3共享大小為N緩沖區(qū)。進(jìn)程P1、P2和P3需互斥使用緩沖區(qū)，P1進(jìn)程需要與P2進(jìn)程、P3進(jìn)程同步。27第27頁28第28頁29第29頁30第30頁31第31頁【例11】在一輛公共汽車上，司機(jī)和售票員各行其職，司機(jī)負(fù)責(zé)開車和到站停車；售票員負(fù)責(zé)售票和開、關(guān)門，當(dāng)售票員關(guān)好車門后，司機(jī)才能繼續(xù)開車行駛。試用P、V操作實(shí)現(xiàn)司機(jī)與售票員之間同步。

【分析】這里存在兩種同步關(guān)系： 司機(jī)到站停車后，售票員才能開門； 售票員關(guān)好車門后，司機(jī)才能啟動(dòng)汽車。32第32頁設(shè)初始狀態(tài)為停車，車門開。設(shè)信號(hào)量：close表達(dá)門是否已關(guān)，能否啟動(dòng)車輛

stop表達(dá)車是否已停，能否開車門semaphoreclose=0,stop=1;main(){ Cobegin drive() {While(true){

P(close); 啟動(dòng)車輛; 正常行駛; 到站停車;

V(stop); } }Conductor() {While(true){ 關(guān)車門；

V(close);

售票;

P(stop); 開車門; 上下乘客; } } }33第33頁【例12】（2023年聯(lián)考第45題）某銀行提供一種服務(wù)窗口和10個(gè)供顧客等候座位。顧客達(dá)到銀行時(shí)，若有空座位則到取號(hào)機(jī)上領(lǐng)取一種號(hào)，等候叫號(hào)。取號(hào)機(jī)每次僅允許一位顧客使用。當(dāng)營(yíng)業(yè)員空閑時(shí)，通過叫號(hào)選用一位顧客，并為其服務(wù)。顧客和營(yíng)業(yè)員活動(dòng)過程描述如下：Cobegin{Process顧客i{ 從取號(hào)機(jī)取得一種號(hào)碼； 等候叫號(hào)； 取得服務(wù)；}Process營(yíng)業(yè)員{while(TRUE){ 叫號(hào)； 為顧客服務(wù)； }}}Coend請(qǐng)?zhí)砑颖匾盘?hào)量和P、V（或wait()、signal()）操作，實(shí)現(xiàn)上述過程中互斥與同步。要求寫出完整過程，說明信號(hào)量含義并賦初值?！痉治觥浚?）互斥關(guān)系：顧客需互斥使用取號(hào)機(jī)，設(shè)一互斥信號(hào)量mutex，初值為1;（2）同步關(guān)系：顧客需要取得空座位等候叫號(hào)，當(dāng)營(yíng)業(yè)員空閑時(shí)，將選用一位顧客并為其服務(wù)。34第34頁Semaphoremutex=1;//互斥使用取號(hào)機(jī)Semaphoreempty=10;//空座位數(shù)量Semaphorefull=0;//已占座位數(shù)量Semaphoreservice=0;//等候叫號(hào)Cobegin{ process顧客i {

P(empty);

P(mutex); 從取號(hào)機(jī)取得一種號(hào)；

V(mutex); V(full);

P(service);

//等候叫號(hào) 取得服務(wù)； }process營(yíng)業(yè)員{while(TRUE){ P(full);

V(empty);

V(service);

//叫號(hào)

為顧客服務(wù)； }}35第35頁【例13】有橋如圖所示，車流如箭頭所示，橋上不允許兩車交匯，但允許同方向多輛車依次通過（即橋上能夠有多種同方向車）。用P、V操作實(shí)現(xiàn)交通管理以避免橋上堵塞。橋北南【分析】本題目類似“讀者—寫作”問題，但又有所不一樣。這個(gè)題目要處理：南、北互斥（橋上不允許兩車交匯，相稱于“讀、寫互斥”），需要設(shè)置一種互斥信號(hào)量mutex，初值為1；南、南共享（相稱于“讀、讀共享”），套用實(shí)現(xiàn)“讀、讀共享”模式，需要設(shè)置一種共享變量south，用于統(tǒng)計(jì)目前橋上向南行駛過橋車輛數(shù)目，初值為0，再設(shè)置一種互斥信號(hào)量smutex，實(shí)現(xiàn)對(duì)south互斥訪問；北、北共享（也相稱于“讀、讀共享”），需要設(shè)置一種共享變量north，用于統(tǒng)計(jì)目前橋上向北行駛過橋車輛數(shù)目，初值為0，再設(shè)置一種互斥信號(hào)量nmutex，實(shí)現(xiàn)對(duì)north互斥訪問。36第36頁semaphoremutex=1,smutex=1,nmutex=1;intsouth=0,north=0;main(){ Cobegin Tosouth(); Tonorth(); Coend }Tosouth(){While(1){

P(smutex); if(south==0)P(mutex);/*當(dāng)?shù)?輛向南車輛過橋時(shí)，制止向北車輛過橋*/ south++

V(smutex); 過橋；

P(smutex); south--; If(south==0)V(mutex);

/*當(dāng)最后1輛向南車輛過橋后，允許向北車輛過橋*/

V(smutex);}}Tonorth(){While(1){ P(nmutex); If(north==0)P(mutex);

/*當(dāng)?shù)?輛向北車輛過橋時(shí)， 制止向南車輛過橋*/ north++ V(nmutex); 過橋； P(nmutex); north--; If(north==0)V(mutex);

/*當(dāng)最后1輛向北車輛過橋后， 允許向南車輛過橋*/ V(nmutex); }}37第37頁1.（2023年聯(lián)考第25題）設(shè)與某資源關(guān)聯(lián)信號(hào)量初值為3，目前值為1。若M表達(dá)該資源可用個(gè)數(shù)，N表達(dá)等候該資源進(jìn)程數(shù)，則M、N分別是（）。 A.0、1B.1、0C.1、2D.2、0【答案】B練習(xí)38第38頁2.設(shè)兩個(gè)進(jìn)程共用一種臨界資源互斥信號(hào)量mutex，當(dāng)mutex=-1時(shí)表達(dá)（）。 A.一種進(jìn)程進(jìn)入了臨界區(qū)，另一種進(jìn)程等候 B.沒有一種進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū) C.兩個(gè)進(jìn)程都進(jìn)入了臨界區(qū) D.兩個(gè)進(jìn)程都在等候【答案】A練習(xí)39第39頁3、（2023年聯(lián)考第32題）有兩個(gè)并發(fā)執(zhí)行進(jìn)程P1和P2，共享初值為1變量x。P1對(duì)x加1，P2對(duì)x減1。加1和減1操作指令序列分別如下所示。//加1操作 //減1操作

LoadR1,x//取x到寄存器中 LoadR2,xIncR1 decR2Storex,R1//將R內(nèi)容存入x Storex,R2兩個(gè)操作完成后，x值（）。 A.也許為-1B.只能為1 C.也許為0、1、2D.也許為-1、0、1、2【答案】C練習(xí)40第40頁4、某車站售票廳，任何時(shí)刻最多可容納20名購票者進(jìn)入，當(dāng)售票廳中少于20名購票者時(shí)，則廳外購票者可立即進(jìn)入，不然需在外面等候。若把一種購票者看作一種進(jìn)程，請(qǐng)回答下列問題：(1)用PV操作管理這些并發(fā)進(jìn)程時(shí)，應(yīng)如何定義信號(hào)量，寫出信號(hào)量初值以及信號(hào)量多種取值含義。(2)根據(jù)所定義信號(hào)量，利用PV操作寫出能正確并發(fā)執(zhí)行進(jìn)程。(3)若欲購票者最多為n個(gè)人，寫出信號(hào)量也許變化范圍(最大值和最小值)。41第41頁4.【分析】本題目考查進(jìn)程同步問題?！敬鸢浮?1)定義一信號(hào)量S，初始值為20。S>0S值表達(dá)可繼續(xù)進(jìn)入售票廳人數(shù)S=0表達(dá)售票廳中已有20名顧客(購票者)S<0|S|值為等候進(jìn)入售票廳人數(shù)（2）COBEGIN Pi(i=1，2，……){ P(S)； 進(jìn)入售票廳； 購票； 退出； V(S)；}COEND(3)S最大值為20S最小值為20-N42第42頁5.在公共汽車上，司機(jī)負(fù)責(zé)開車、停車和駕駛，售票員負(fù)責(zé)門開門、關(guān)門和售票?；静僮饕?guī)則是: 只有停車后，售票員才能開門； 只有售票員關(guān)門后，司機(jī)才能開車。 汽車初始狀態(tài)處于行駛之中。 當(dāng)只有1個(gè)司機(jī)、2個(gè)售票員、2個(gè)門、每個(gè)售票員負(fù)責(zé)一種門時(shí)協(xié)調(diào)操作。請(qǐng)使用P、V原語實(shí)現(xiàn)售票員與司機(jī)之間協(xié)調(diào)操作，說明每個(gè)信號(hào)量含義、初值和值范圍。43第43頁driver(){dowhileT{

P(Door1)；P(Door2)；

啟動(dòng)車輛；

正常行車；

到站停車；

}}busserver1(){dowhileT{

售票；

開前門；關(guān)前門；

}}busserver2(){dowhileT{

售票；

開后門；關(guān)后門；

}}【分析】本題目考查進(jìn)程同步問題。司機(jī)啟動(dòng)、停車操作需要與兩個(gè)售票員關(guān)門、售票、開門操作同步.確定P、V操作位置司機(jī)操作中，是否關(guān)前門？沒關(guān)則等候，這是一種P操作，P(Door1)； 是否關(guān)后門？沒關(guān)則等候，這是一種P操作，P(Door2)；44第44頁driver(){dowhileT{

P(Door1)；P(Door2)；

啟動(dòng)車輛；

正常行車；

到站停車；

}}busserver1(){dowhileT{

售票；

開前門；關(guān)前門；

V(Door1)；}}busserver2(){dowhileT{

售票；

開后門；關(guān)后門；

V(Door2)；}}【分析】本題目考查進(jìn)程同步問題。司機(jī)啟動(dòng)、停車操作需要與兩個(gè)售票員關(guān)門、售票、開門操作同步.確定P、V操作位置前門售票員關(guān)門操作中，設(shè)置關(guān)門標(biāo)志，這是一種V操作，V(Door1)；后門售票員關(guān)門操作中，設(shè)置關(guān)門標(biāo)志，這是一種V操作，V(Door2)；45第45頁driver(){dowhileT{

P(Door1)；P(Door2)；

啟動(dòng)車輛；

V(T1)；V(T2)；正常行車；

到站停車；

V(S1)；V(S2)；}}busserver1(){dowhileT{

售票；

開前門；關(guān)前門；

V(Door1)；}}busserver2(){dowhileT{

售票；

開后門；關(guān)后門；

V(Door2)；}}【分析】本題目考查進(jìn)程同步問題。司機(jī)啟動(dòng)、停車操作需要與兩個(gè)售票員關(guān)門、售票、開門操作同步.確定P、V操作位置司機(jī)操作中，設(shè)置啟動(dòng)標(biāo)志，通知前、后門售票員能夠售票，這是兩個(gè)V操作，V(T1)，V(T2)；司機(jī)操作中，設(shè)置停車標(biāo)志，通知前、后門售票員能夠開門，這是兩個(gè)V操作，V(S1)，V(S2)；由于汽車初始狀態(tài)處于行駛之中，因此Door1=Door2=0，T1=T2=0（不嚴(yán)格），S1=S2=0，所有信號(hào)量取值范圍都是-1~1。46第46頁SemaphoreDoor1=Door2=1;SemaphoreS1=S2=0;SemaphoreT1=T2=1;main(){cobegindriver();busserver1();busserver2();coend}driver(){dowhileT{P(Door1)；P(Door2)；啟動(dòng)車輛；V(T1)；V(T2)；正常行車；到站停車；V(S1)；V(S2);}}busserver1(){dowhileT{P(T1)；售票；P(S1)；開前門；關(guān)前門；V(Door1)；}}busserver2(){dowhileT{P(T2)；售票；P(S2)；開后門；關(guān)后門；V(Door2)；}}47第47頁6．設(shè)Ａ，Ｂ兩個(gè)火車站之間是單軌連接，現(xiàn)有許多列車同步到A站,需經(jīng)A站達(dá)到B站，列車出B站后又可分路行駛（如圖）。為確保行駛安全，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)確保系統(tǒng)安全。提醒：可用P、V操作設(shè)計(jì)。6A.有一種東西方向獨(dú)木橋，每次只能有一人通過，且不允許人在橋上停留。東西兩端各有若干人在等候過橋。請(qǐng)用P、V操作來實(shí)現(xiàn)東西兩端人過橋問題。48第48頁7.一種剪發(fā)店，由一間有N張沙發(fā)等候室和一間放有一種剪發(fā)椅工作室組成。 假如沒有顧客，剪發(fā)師就去睡覺。 假如顧客來時(shí)所有沙發(fā)都有人，那么顧客就拜別。假如剪發(fā)師在忙而有空閑沙發(fā)，那么顧客就會(huì)坐在其中一種空閑沙發(fā)上等候。假如剪發(fā)師在睡覺，顧客會(huì)喚醒他。在理完發(fā)后，顧客必須付費(fèi)，直到剪發(fā)師收費(fèi)后才能離開剪發(fā)店。 請(qǐng)利用信號(hào)量（semaphores），寫個(gè)程序來協(xié)調(diào)剪發(fā)師和顧客進(jìn)程。49第49頁設(shè)整型變量count：對(duì)剪發(fā)店中顧客進(jìn)行計(jì)數(shù)，初值為0；設(shè)6個(gè)信號(hào)量：mutex:用來實(shí)現(xiàn)顧客進(jìn)程對(duì)count互斥訪問，初值為1；sofa：資源信號(hào)量，對(duì)應(yīng)于等候室中N張沙發(fā)，初值為N；empty：表達(dá)是否有空閑剪發(fā)椅，初值為1；full：表達(dá)剪發(fā)椅上是否有等候剪發(fā)顧客，初值為0；payment：用來等候付費(fèi)，初值為0；receipt：用來等候收費(fèi)，初值為0；intcount=0;semaphoremutex=1,sofa=N,empty=1,full=0;semaphorepayment=0,receipt=