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进程同步经典习题1.某车站售票厅，任何时刻最多可容纳20名购票者进入，当售票厅中少于20名购票者时，则厅外的购票者可立即进入，否则需在外面等待。
若把一个购票者看作一个进程，请用PV操作实现管理。
解：定义一个信号量S，初值为20parbeginprocess pl(l=1,2,……)beginwait(S);进入售票厅；购票；退出；signal(S)end2.桌上有一空盘，允许存放一个水果，爸爸可向盘内放苹果，妈妈可向盘内放桔子，儿子专等吃盘内的桔子，女儿专等吃盘中的苹果，请用P、V 操作实现爸爸、妈妈、儿子、女儿四个并发进程的同步与互斥。
int S=1;int Sa=0;int Sb=0;main(){cobeginfather();mather();son();daughter();coend}father() mather(){while(1) { while(1){p(S); {p(S) ;将一个苹果放入盘中将一个桔子放入盘中V(Sa);} V(Sb);}} }son() daughter(){ while(1) { while(1){p(Sb); { p(Sa);从盘中取出桔子从盘中取出苹果V(S);吃桔子；} V(S);吃苹果；}}3.生产围棋的工人不小心把相等数量的黑子和白子混装在一个盒子里，现在要用自动分拣系统把黑子和白子分开，该系统由两个并发执行的进程PA和PB组成，系统功能如下：（1）PA专拣黑子，PB专拣白子；（2）每个进程每次只拣一个子，当一个进程拣子时，不允许另一个进程去拣子；（3）当一个进程拣一个子（黑或白）后，必须让另一个进程去拣一个子（白或黑）请回答：①这两个并发进程之间的关系是同步还是互斥②写出PV操作管理时应定义的信号量及其初值。
③根据定义的信号量，写出用PV操作管理两个并发进程的程序答：①两个进程之间是同步关系②定义两个信号量S1和S2，初值为1和0③process PA process PAbegin beginrepeat repeatwait(S1) wait(S2)拣黑子拣白子signal(S2) signal(S1)until false until falseend end4.有一阅览室，读者进入时必须先在一张登记表上登记，该表为每一座位列出一个表目，包括座号、姓名，读者离开时要注销登记信息；假若阅览室共有100个座位。
1. 若有一个文件F ，供进程共享。
现把进程分成A 、B 两组，规定同组的进程可以同时读文件F ，但当有A 组(或B 组)的进程在读文件F 时不允许B 组(或A 组)的进程读文件F 。
现定义两个计数器C1和C2分别记录A 组和B 组中读文件F 的进程数。
当用P 、V 操作进行管理时需要三个信号量Sl Sl、、S2和SAB 才能保证正确的并发执行。
程序结构如下：Begin Sl ，S2S2，，SAB SAB：：semaphore semaphore；；C1C1，，C2C2：：integer integer；；S1:=1;S2:=1 ；SAB SAB：：=1;C1=1;C1：：=0=0；；C2C2：：=0=0；；cobeginprocess Ai(i=1，2，…，…) )begin((1))；C1：=C1十1;if Cl=1 then((2))；((3))；read file F((4))C1:=C1—1；if Cl=0 then((5))((6))；end ；process Bj(j=1，2，…，…) )begin((7))；C2：=C2十1;if C2=1 then((8))；((9));read file F ；((10));C2：=C2=C2——1;if C2=0 then((11))；((12))； end ；coend ；end ；回答：1．说明信号量S1，S2,SAB 的作用的作用2. 在上述程序的括号内填入适当的P 、V 操作，完善该程序。
操作，完善该程序。
2.一座山上有一个隧道，规定每次只允许一列火车过隧道，现在南方北方都有车要过隧道，如果把每个过隧道者看作一个进程，为保证安全．请用PV 操作实现正确管理。
理。
3.桌上有一个空盒，盒内只允许放一个水果，甲可向盒内放苹果，乙可向盒内放桔子。
丙专等吃盒中的苹果，丁专等吃盒中的桔子，若盒内已有水果，放者必须等待，若盒内没有自己要吃的水果，吃者必需等待，请回答下列问题：(1)(1)请给出四个之间的同步互斥关系。
1【单选题】用P、V操作管理临界区时,互斥信号量的初值应定义为( A)。
•A，1•B，0•C，-1•D，任意值2【单选题】在操作系统中,对信号量S的P原语操作定义中,使进程进入相应等待队列等待的条件是( )。
•A，S>0•B，S = 0•C，S<0•D，S<>0我的答案：C3【单选题】信号量S的初值为8,在S上执行了10次wait 操作,6次signal操作后,S的值为(D )。
•A，10•B，8•C，6•D，4P操作每执行一次,信号量减1；V操作每执行一次,信号量加1.所以答案为8-10+6 = 44【单选题】用V操作唤醒一个等待进程时,被唤醒进程的状态应变成( B)状态。
•A，执行•B，就绪•C，阻塞•D，挂起被唤醒的进程由等待状态变为就绪状态。
5【单选题】利用Wait和signal操作可以( )。
•A，实现进程互斥和同步•B，检测死锁•C，解除死锁•D，防止死锁我的答案：A6【单选题】两个并发进程,设互斥信号量mutex(初值为1),若信号量=0;则(B )•A，表示没有进程进入临界区•B，表示有一个进程进入临界区•C，表示有一个进程进入临界区,另一个进程等待进入•D，表示两个进程进入临界区临界区不允许两个进程同时进入，D选项明显错误。
mutex初值为1，表示允许一个进程进入临界区，当有一个进程进入临界区且没有进程等待进入时，mutex值减1，变为0。
7【单选题】V操作是对信号量执行加1操作,意味着释放一个单位资源,加1后如果信号量的值等于零,则从等待队列中唤醒一个进程,现进程变为等待状态,否则现进程继续进行。
•A，对•B，错我的答案：B8【单选题】有3个进程,两台打印机,用wait和sigual操作来实现互斥访问打印机,则信号量S的取值范围是( )•A，2,1,0,-1•B，3,2,1,0•C，2,1,0,-1,-2•D，1,0,-1,-2我的答案：如果n个进程共享两个打印机，信号量取值范围：-(n-2)~2;9【单选题】设与某资源相关的资源信号量K,初值为3,当前值为1,则可用资源个数为( ),等待资源的进程数为( )。
int stack[10];int top;void getspace(){int free;free=stack[top];top--;cout<<" free="<<free<<endl;}void release(int free){top++;stack[top]=free;}main(){for(top=0;top<10;top++)stack[top]=-1;stack[0]=288;stack[1]=121;stack[2]=85;stack[3]=32;stack[4]=6;top=4;cobegin{release(100);getspace();}cout<<" top="<<top<<endl;for(;top>=0;top--)cout<<"stack["<<top<<"]="<<stack[top]<<endl;}进程同步练习题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writecount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(mutex);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。
新版进程同步典型例题(总11页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March进程同步练习题1. 在公共汽车上，司机和售票员的工作流程如图所示。
为保证乘客的安全，司机和售票员应密切配合协调工作。
请用信号量来实现司机与售票员之间的同步。
司机售票员图司机和售票员工作流程图2. 桌子上有一只盘子，盘子中只能放一只水果。
爸爸专向盘子中放苹果，妈妈专向盘子中放橘子，一个儿子专等吃盘子中的橘子，一个女儿专等吃盘子中的苹果。
用PV操作实现他们之间的同步机制。
3. a，b两点之间是一段东西向的单行车道，现要设计一个自动管理系统，管理规则如下：（1）当ab之间有车辆在行驶时同方向的车可以同时驶入ab段，但另一方向的车必须在ab 段外等待；（2）当ab之间无车辆在行驶时，到达a点（或b点）的车辆可以进入ab段，但不能从a 点和b点同时驶入；（3）当某方向在ab段行驶的车辆驶出了ab段且暂无车辆进入ab段时，应让另一方向等待的车辆进入ab段行驶。
请用信号量为工具，对ab段实现正确管理以保证行驶安全。
4．将只读数据的进程称为“读者”进程，而写或修改数据的进程称为“写者”进程。
允许多个“读者”同时读数据，但不允许“写者”与其他“读者”或“写者”同时访问数据。
另外，要保证：一旦有“写者”等待时，新到达的“读者”必须等待，直到该“写者”完成数据访问为止。
试用P、V操作正确实现“读者”与“写者”的同步。
（第二类读者写者问题，信号量解决方法）5．一条河上架设了由若干个桥墩组成的一座桥。
若一个桥墩只能站一个人，过河的人只能沿着桥向前走而不能向后退。
过河时，只要对岸无人过，就可以过。
但不允许河对岸的两个人同时过，以防止出现死锁。
请给出两个方向的人顺利过河的同步算法。
6．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）-N＜A产品数量－B产品数量＜M。
1、测量控制系统中的数据采集任务把所采集的数据送一单缓冲区；计算任务则从该缓冲区中取出数据并进行计算。
试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲区的同步算法。
Var Sempty，Sfull: semaphore:= 1,0
Begin
Parbegin
Collection:begin
repeat
采集一个数据；
wait(Sempty);
数据放入缓冲区；
signal(Sfull);
untill false;
end;
Compute:begin
repeat
wait(Sfull);
从缓冲区取出数据;
signal(Sempty);
计算;
` until false;
end;
Parend
End
2、有一阅览室，共有100个座位。
读者进入时必须先在一种登记表上登记，该表为每一座位列一个表目，包括座号和读者姓名。
读者离开时要注销掉登记内容。
试用wait和signal原语描述读者进程的同步问题。
var mutex, readcount :semaphore := 1,100; Begin
Parbegin
Process Reader:begin
repeat
wait(readcount);
wait(mutex);
<填入座号和姓名完成登记>；
signal(mutex);
<阅读>
wait(mutex)
<删除登记表中的相关表项，完成注销>
signal(mutex);
signal(readcount);
until false;
end;
parend;
End;
1）、桌上有一空盘，只允许放一个水果，爸爸专向盘中放苹果，妈妈专向盘中放桔子；女儿专吃盘中的苹果，儿子专吃盘中的桔子；试用wait 和signal原语实现爸爸、妈妈、女儿、儿子之间的同步问题。
var Sempty, Sapple, Sorange,: semaphore:= 1,0,0; begin
parbegin
Father: begin
repeat
wait(Sempty);
<put apple in tray>;
signal(Sapple);
until false;
end;
Mother: begin
repeat
wait(Sempty);
<put orange in tray>;
signal(Sorange);
until false;
end;
Son: begin
repeat
wait(Sorange);
<take orange>;
signal(Sempty);
until false;
end;
Daughter: begin
repeat
wait(Sapple);
<take apple>;
signal(Sempty);
until false;
end;
parend;
end;
1、在4×100米接力赛中，4个运动员之间存在如下关系，运动员1跑到终点把接力棒交给运动员2；运动员2一开始处于等待状态，在接到运动员1传来的接力棒后才能往前跑，他跑完100米后交给运动员3，运动员3也只有在接到运动员2传来的棒后才能跑，他跑完100米后交给运动员4，运动员4接到棒后跑完全程。
请试用信号量机制对其上过程进行分析。
var s1,s2,s3:semaphpre:=0,0,0;
begin
parbegin
Athlete1: begin
Run 100m;
signal(s1);
end;
Athlete2: begin
wait(s1);
Run 100m;
signal(s2);
end;
Athlete3: begin
wait(s2);
Run 100m;
signal(s3);
end;
Athlete4: begin
wait(s3);
Run 100m;
end;
parend;
end
2、在公共汽车上，司机和售票员各行其职，司机负责开车和到站停车；售票员负责售票和开、关车门；当售票员关好车门后驾驶员才能开车行驶。
试用wait和signal操作实现司机和售票员的同步。
var s1,s2:semaphore:=0,0;
begin
parbegin
Process Driver
begin
repeat
<go right>;
<stop bus>;
signal(s2);
wait(s1);
until false;
end;
Process BookingClerk;
begin
repeat
<ticketing>;
wait(s2);
<open the door>;
<close the door>;
signal(s1);
until false
end;
parend;
end;
1、假设有3个并发进程P，Q，R，其中P负责从输入设备上读入信息，并传送给Q,Q将信息加工后传送给R，R负责打印输出。
进程P，Q共享一个有m个缓冲区组成的缓冲池；进程Q，R 共享一个有n个缓冲区组成的缓冲池（假设缓冲池足够大，进程间每次传输信息的单位均小于等于缓冲区长度），请写出满足上述条件的并发程序。
（12分）
var
mutex1,mutex2,Sip,Siq,Soq,Sor:semaphore:=1,1,m, 0,n,0;
begin
parbegin
Process P
begin
repeat
<读入信息>
wait(Sip);
wait(mutex1);
<数据放入缓冲区>
signal(mutex1);
signal(Siq);
until false
end;
Process Q
begin
repeat
wait(Siq);
wait(mutex1);
<从缓冲区中取出数据>
signal(mutex1);
signal(Sip);
<数据处理〉
wait(Soq);
wait(mutex2);
<处理后的数据放入缓冲区>
signal(mutex2);
signal(Sor);
until false
end;
Process R
repeat
wait(Sor);
wait(mutex2);
<把数据送入打印机完成打印>;
signal(mutex2);
signal(Soq);
until false
end
parend
end
2、有一只铁笼子，每次只能放入一只动物，猎手向笼子里放入老虎，农民向笼子里放入猪；动物园等待取笼子里的老虎，饭店等待取笼子里的猪。
现请用wait和signal操作写出能同步执行的程序。
var Sempty, Stiger, Spig,: semaphore:= 1,0,0; begin
parbegin
Hunter: begin
repeat
wait(Sempty);
<put tiger in cage>;
signal(Stiger);
until false;
end;
Farmer: begin
repeat
wait(Sempty);
<put pig in cage>;
signal(Spig);
until false;
end;
Zoo: begin
repeat
wait(Stiger);
<take tiger>;
signal(Sempty);
until false;
end;
Hotel: begin
repeat
wait(Spig);
<take pig>;
signal(Sempty); until false;
end;
parend;
end;。
