操作系統(tǒng)第4章 習(xí)題課

本文格式為Word版，下載可任意編輯——操作系統(tǒng)第4章習(xí)題課P127三、應(yīng)用題：

1．另一個(gè)經(jīng)典同步問題：吸煙者問題（patal,1971）。三個(gè)吸煙者

在一間房間內(nèi)，還有一個(gè)香煙供應(yīng)者。為了制造并抽掉香煙，每個(gè)吸煙者需要三樣?xùn)|西：煙草、紙和火柴。供應(yīng)者有豐富的貨物提供。三個(gè)吸煙者中，第一個(gè)有自己的煙草，其次個(gè)有自己的紙，第三個(gè)有自己的火柴。供應(yīng)者將兩樣?xùn)|西放在桌子上，允許一個(gè)吸煙者進(jìn)行對健康不利的吸煙。當(dāng)吸煙者完成吸煙后喚醒供應(yīng)者，供應(yīng)者再放兩樣?xùn)|西（隨機(jī)地）在桌面上，然后喚醒另一個(gè)吸煙者。試采用信號量和P、V操作編寫他們同步工作的程序。問題分析：

供應(yīng)者seller隨即產(chǎn)生兩樣?xùn)|西，提供它們，這里用普通變量來表示

吸煙者進(jìn)程smoker根據(jù)其排號不同，擁有不同的一件東西。假設(shè)1號吸煙者擁有煙草tobacco，2號吸煙者擁有紙paper，3號吸煙者擁有火柴match。其他號碼錯(cuò)誤返回。

吸煙者的序號代表他們擁有的東西，用他們的序號和供應(yīng)者產(chǎn)生的兩樣?xùn)|西比較，假使都不相等，則說明他擁有的東西和供應(yīng)者產(chǎn)生的東西匹配，它可以吸煙。假使其中一個(gè)相等，則退出，繼續(xù)排隊(duì)。mutex信號量代表一個(gè)只能進(jìn)入的門，每次只有一個(gè)吸煙者可以進(jìn)入進(jìn)行比較和吸煙。

每個(gè)吸煙者在吸煙完畢之后出門之前要叫醒供應(yīng)者，調(diào)用seller

進(jìn)程。

vars,S1,S2,S3;semaphore;S:=1;S1:=S2:=S3:=0;fiag1,flag2,fiag3:Boolean;fiag1:=flag2:=flag3:=true;cobeginprocess供應(yīng)者beginrepeatP(S);

取兩樣香煙原料放桌上，由flagi標(biāo)記；//flag1、flag2、flag3代表煙草、紙、火柴ifflag2//供紙和火柴

elseifflag1//供煙草和火柴elseV(S3);//供煙草和紙untilefalse;end

process吸煙者1beginrepeatP(S1);

取原料；做香煙；V(S);吸香煙；untilefalse;end

process吸煙者2beginrepeat

P(S2);取原料；做香煙；V(S);吸香煙；untilefalse;end

process吸煙者3beginrepeatP(S3);取原料；做香煙；

V(S);吸香煙；untilefalse;endcoend

2．在一個(gè)盒子里，混裝了數(shù)量相等的圍棋白子和黑子，現(xiàn)在要用自動(dòng)分揀系統(tǒng)把白子和黑子分開。該系統(tǒng)設(shè)有兩個(gè)進(jìn)程P1和P2，其中P1揀白子，P2揀黑子。規(guī)定每個(gè)進(jìn)程每次只揀一子，當(dāng)一進(jìn)程正在揀子時(shí)，不允許另一個(gè)進(jìn)程去揀，當(dāng)一進(jìn)程揀了一子時(shí)，必需讓另一進(jìn)程去揀，試寫出兩個(gè)并發(fā)進(jìn)程能正確執(zhí)行的算法。

分析：實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)進(jìn)程的同步問題，設(shè)信號量S1和S2分別表示可揀白子和黑子，不失一般性，若令先揀白子。varS1,S2:semaphore;S1:=1;S2:=0;Cobegin{processP1begin

repeatP(S1);揀白子V(S2);

untilfalse;endprocessP2beginrepeatP(S2);揀黑子V(S1);untilfalse;end}coend.

3、一個(gè)餐廳有4類職員：（1）領(lǐng)班：接受顧客點(diǎn)菜（2）廚師：準(zhǔn)備顧客的飯菜（3）打包工：將做好的飯菜打包（4）出納員：收款并提交食品。

分析：將這四類職員看成四類進(jìn)程P1，P2，P3，P4，然后四類進(jìn)程對兩個(gè)變量進(jìn)行操作，s1是點(diǎn)