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pv操作练习题

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操作系统PV操作经典一百题

操作系统PV操作经典一百题
cobegin
procedure reader_i
begin // i=1,2,?.
P(rwmutex); //读者、写者互斥
P(rmutex);
V(rwmutex); // 释放读写互斥信号量，允许其它读、写进程访问资源
读数据；
V(rmutex);
end
procedure Writer_j
我们需要分两种情况实现该问题：
读优先： 要求指一个读者试图进行读操作时，如果这时正有其他读者在进行操作，他可直接开始读操作，而不需要等待。
写优先： 一个读者试图进行读操作时，如果有其他写者在等待进行写操作或正在进行写操作，他要等待该写者完成写操作后才开始读操作。
The P,V code Using Pascal
3）写者优先于读者（一旦有写者，则后续读者必须等待，唤醒时优先考虑写者）
如果读者数是固定的，我们可采用下面的算法：
rwmutex：用于写者与其他读者/写者互斥的访问共享数据
rmutex： 该信号量初始值设为10，表示最多允许10个读者进程同时进行读操作
var rwmutex, rmutex ： semaphore := 1, 10 ；
操作系统P V题解
第一章 The P,V Theorem
在操作系统理论中有一个非常重要的概念叫做P,V原语。在我们研究进程间的互斥的时候经常会引入这个概念，将P,V操作方法与加锁的方法相比较，来解决进程间的互斥问题。实际上，他的应用范围很广，他不但可以解决进程管理当中的互斥问题，而且我们还可以利用此方法解决进程同步与进程通信的问题。
Figure 1.1: producer-consumer problem

操作系统PV操作一百题

操作系统PV操作一百题

seller smoker paper 3 match 1 tobacco 2
mutex seller The P,V code Using Pascal vars , S1 ,S2 , S3 ; semaphore ; S:=1 ; S1:=S2:=S3:=0 ; fiag1 , flag2 , fiag3 : Boolean ; fiag1:=flag2:=flag3:=true; cobegin process begin repeat P(S) ; flagi //nago1 nage2 nage3 if flag2 & flag3 then V(S1) ; // else if flag1 & fiag3 then V(S2); // else V(S3) ; // until false ;
AND Swait(empty 2 -(Readers-Writers Problem) Reader (Writer) mutex) Ssignal(full mutex)
1 2 3 Semaphore P V Reader Read Writer P() V() Write
The P,V code Using Pascal rwmutex rmutex readcount var rwmutex, rmutex int readcount = 0; cobegin procedure reader_i begin // i=1,2,?. P(rmutex); Readcount + +; if (readcount = = 1) P(rwmutex); V(rmutex); P(rmutex); Readcount - -; if (readcount = = 0) V(rwmutex); V(rmutex); end procedure Writer_j begin // j = 1,2,?. P(rwmutex); V(rwmutex); end coend The P,V code Using Pascal 1 2 3 rwmutex rmutex var rwmutex, rmutex / 10 semaphore := 1, 10 10 semaphore := 1, 1 /

操作系统 PV操作习题答案

操作系统 PV操作习题答案

4有三个并发进程，R负责从输入设备读入信息并传送给M，M将信息加工并传送给P，P将打印输出，写出下列条件下的并发程序：单缓冲区，缓冲区信号量初值mutex1=1; mutex2=1;buffeR-M // R 和M之间的bufbufferM_P // M 和P之间的buf另外R 自己的缓存区data_buf1,另外M 自己的缓存区data_buf2,另外P 自己的缓存区data_buf3,Procedure R：beginwhile true dodata_buf1 = 读入数据P(mutex1);buffeR-M = data_buf1;V(mutex1);endend;Procedure M:beginwhile true doP(mutex2);P(mutex1);Data_buf2 = bufferR_M;处理Data_buf2；BufferM_P = data_buf2V(mutex1);V(mutex2);endend;Procedure P:beginwhile true doP(mutex2);Data_buf3:= BufferM_P;V(mutex2);V(empty);打印输出数据endend;双缓冲区，缓冲区信号量初值mutex1=1; mutex2=1; Empty1 = 2, full1 = 0; empty2=2, full2=0; buffeR-M[2] // R 和M之间的buf，有两个bufferM_P[2] // M 和P之间的buf 有两个另外R 自己有缓存区data_buf1,另外M 自己有缓存区data_buf2,另外P 自己有缓存区data_buf3,var：i,j,k,nProcedure R：beginwhile true dodata_buf1 = 读入数据P(empty1)P(mutex1);buffeR-M[i] = data_buf1;i=(i+1)mod 2;V(mutex1);V(full1)endend;Procedure M:beginwhile true doP(full1);P(mutex1);Data_buf2 = bufferR_M[j];j=(j+1) mod 2V(mutex1);P(empty1);处理Data_buf2；P(empty2);P(mutex2)BufferM_P[k] = data_buf2;k=(k+1) mod 2V(mutex2);V(full2);endend;Procedure P:beginwhile true doP(full2);P(mutex2);Data_buf3:= BufferM_P[n];n=(n+1) mod 2V(mutex2);V(empty2);打印输出数据endend;设有三个进程A、B、C，其中A与B构成一对生产者与消费者（A为生产者，B为消费者），共享一个由n个缓冲块组成的缓冲池；B与C也构成一对生产者与消费者（此时B为生产者，C为消费者），共享另一个由m个缓冲块组成的缓冲池。

网络操作系统 习题PV操作

网络操作系统 习题PV操作
决吃水果问题2
分析：四人之间的关系： 1父亲，母亲要互斥使用盘子，所以两者之间是互斥关系； 2父亲放的苹果，女儿吃，所以两者是同步关系； 3母亲放的桔子，儿子吃，所以两者也是同步关系。 semaphore S_Plate=1, S_Apple=0, S_Orange=0; void son( ) // 儿子进程 { while(1) { P(S_Orange); 从盘中取出一个 桔子； V(S_Plate); 吃桔子； } }
吃水果问题2
题目：桌上有一只盘子，允许存放一个水果，父亲 专向盘中放苹果，母亲专向盘中放桔子，儿子专等 吃盘里的桔子，女儿专等吃盘里的苹果。只要盘子 空，则父亲或母亲可向盘中放水果，仅当盘中有自 己需要的水果时，儿子或女儿可从中取出。 请给出四人之间的同步关系，并用PV操作实现四人 正确活动的程序。
试用P、V操作写出能同步执行的程序。
使用信号量解决取动物问题
分析：四者之间的关系： 1.猎人和农民要互斥使用笼子，所以两者之间是互斥关系； 2.猎人放老虎，动物园取老虎，所以两者是同步关系； 3.农民房猪，饭店取猪，所以两者也是同步关系。
semaphore S_EmptyCage=1, S_Tiger=0, S_Pig=0; void hunter( ) // 猎人进程 { while(1) { P(S_EmptyCage); 往笼子里放入一只老虎； V(S_Tiger); } } void zoo( ) // 动物园进程 { while(1) { P(S_Tiger); 从笼子里取出一只老虎； V(S_EmptyCage);； } } void farmer( ) // 农民进程 { while(1) { P(S_EmptyCage); 往笼子里放入一只猪； V(S_Pig); } } void restaurant( ) // 饭店进程 { while(1) { P(S_Pig); 从笼子里取出一只猪； V(S_EmptyCage);； } }

pv操作的一些习题

pv操作的一些习题
分析：本题需设置4个信号量，其中empty表示还可以向盘中放几个水果，其初值为2；apple对应已放入盘中的苹果，orange对应已放入盘中的橘子，它们的初值均为0；mutex用来实现对盘子的互斥访问，其初值为1。
Main(0
Cobegin{
Father()
{while(1)
{p(empty);
P(mutex);
1、进程P0和P1的共享变量定义及其初值为：
boolean falg[2];
int turn=0;fal[0]=FALSE; falg[1]=FALSE;
若进程P0和P1访问临界资源的类C伪代码实现如下：
则并发执行进程P0和P1时产生的情形是【全国联考2010】
A.不能保证进程互斥进入临界区、会出现“饥饿”现象
答案：设置6个信号量full1、empty1、B-M1、full2、empty2、B-M2，它们的含义和初值如下：
1)full1表示Buff1是否有数据，初值为0；
2)empty1表示Buff1有空间，初值为m；
3)B-M1表示Buff1是否可操作，初值为1；
4)Full2表示Buff2是否有数据，初值为0；
5)Empty2表示Buff2有空间，初值为n；
6)B-M2表示Buff2是否可操作，初值为1；
<PUT类进程>
{
repeat
P(empty1)；/*判断Buff1是否有空间，没有则等待*/
P(B-M1)；/*是否可操作Buff1*/
PUT；
V(B-M1)；/*设置Buff1可操作标志*/
V(full1)；/*设置Buff1有数据的标志*/
GET；
V(B-M2)；/*设置Buff2可操作标志*/

操作系统PV操作习题

操作系统PV操作习题

操作系统PV操作习题操作系统PV操作习题-----------------------------------------------------1、引言在操作系统中，PV操作（也称作P操作和V操作）是用于进程同步的一种常见机制。

P操作用于获取或申请资源，V操作用于释放资源。

本文将为您提供一些关于PV操作的习题，以帮助您巩固相关的概念和原理。

2、PV操作基本概念2.1 P操作描述P操作的基本概念和含义，以及在实际应用中的具体场景。

2.2 V操作解释V操作的基本概念和含义，并举例说明其在实际问题中的应用。

3、PV操作习题集3.1 习题一、生产者-消费者问题描述一个典型的生产者-消费者问题，并通过使用P操作和V操作对其进行解决。

3.2 习题二、读者-写者问题解释一个典型的读者-写者问题，并使用PV操作来实现对该问题的解决。

3.3 习题三、哲学家就餐问题描述哲学家就餐问题的场景，并说明如何采用PV操作来解决这一问题。

4、常见PV操作错误4.1 死锁解释什么是死锁以及为什么会发生死锁现象，同时提供一些避免死锁的方法。

4.2 饥饿描述什么是饥饿，以及一些可能导致饥饿的常见原因，并提供解决饥饿问题的一些策略。

5、附录本文档附带以下附件:- 习题的解答和详细说明- 相关的代码示例6、法律名词及注释在本文档中，涉及的法律名词及其注释如下：- PV操作：即P操作和V操作，用于进程同步的一种机制。

- 生产者-消费者问题：一种经典的并发控制问题，涉及到生产者和消费者之间的资源竞争。

- 读者-写者问题：一种并发控制问题，涉及到多个读者和写者对共享资源的访问。

- 哲学家就餐问题：一种经典的并发控制问题，涉及到多个哲学家通过共享的餐具进行就餐。

PV操作题

PV操作题1.独木桥问题：若规定同一方向的人可连续过桥，但同时在桥上人数最多4人，当某方向无人过桥后，另一方向的人才能过桥．请用ＰＶ操作模拟实现．2.独木桥问题：若规定同一方向的人可连续过桥最多10人，当某方向连续通过达到10人后，另一方向的人才能过桥．请用ＰＶ操作模拟实现．3.类似题目：车辆过单行隧道，火车过单行轨道4．有一阅览室只能容纳100人(每人一个座位)，读者进入时必须先在一张登记表上登记一个座位，离开时要销掉登记内容。

请用PV机制描述读者进程的同步关系。

5．超市购物过程：共有100个购物篮，每人进入取一个篮子购物，出去结帐并归还篮子。

出入口共用一个通道。

6．地下停车场车位管理。

（共100个车位）7．某银行最多只允许容纳N个储户办理业务，如果此时银行只有一个柜员，将此柜员和储户的行为看成两个不同进程，请用PV操作模拟上述过程。

其中储户取号等待叫号，若叫到则到柜员处办理业务，结束自行离开；柜员按顺序叫号并为储户办理业务，若N个号已取完需结束当前业务后才能让后来者取号8. 某银行最多只允许容纳N个储户办理业务，如果此时银行有M个柜员，将此柜员和储户的行为看成两个不同进程，请用PV操作模拟上述过程。

其中储户取号等待叫号，若叫到则到柜员处办理业务，结束自行离开；柜员按顺序叫号并为储户办理业务，若N个号已取完需结束当前业务后才能让后来者取号，但是柜员间叫号是互斥的9.有个师傅和三个徒弟，徒弟不断组装产品，做一个产品需要A,B,C 三种零件(分别被三个徒弟掌握)，师傅不断提供上述三种零件，但每次只能将其中两种放到桌上，具有另一种零件的徒弟则组装产品，且做完后向师傅发信号，然后师傅再拿出两种零件放到桌上，如此反复，请用PV操作模拟上述活动。

10.书本上司机和售票员问题后续内容继续更新中……。

操作系统PV操作习题

操作系统PV操作习题1. 问题描述在并发编程中，进程间的同步与互斥是非常重要的。

信号量机制（Semaphore）提供了一种有效地实现这些目标的方法。

本文档将介绍关于PV操作（P和V操作）相关概念，并给出一些习题以帮助读者更好地理解。

2. PV 操作简介2.1 P 操作：- 等待一个资源可用。

- 如果该资源不可用，则阻塞当前进程直到它变为可用状态。

- 当前进程获得该资源后，可以执行相应任务。

2.2 V 操作：- 发布或释放一个已经被占有的资源。

- 唤醒等待此资源而处于阻塞状态下的其他进程。

3. PV 示例及其分析假设我们有两个线程 A 和 B 需要访问共享数据 X：```// 共享数据 X 的初始值为 0int X = 0;Thread A:while (true) {// 进行 P(X) 操作来获取对共享数据X进行修改/使用权限 P(X);// 执行需要对共享数据X进行修改/使用处理// 完成后通过 V(X) 来释放控制权,使其他线城能够访问到公众区域.V(x);}Thread B:while (true) {// 进行 P(X) 操作来获取对共享数据X进行修改/使用权限 P(x);// 执行需要对共享数据X进行修改/使用处理V(x); 通过V操作释放控制权,使其他线程能够访问到公众区域.}```4. PV 操作习题问题1：假设在上述示例中，A 线程执行完一次循环后被 B 线程抢占了 CPU。

那么当 A 再次获得CPU时会发生什么？解答：- 当 A 获得 CPU 后，它将继续从之前的状态恢复运行。

- 因为 X 的值已经是非零（由于 B 已经完成过一轮），所以 A 不会阻塞并可以直接进入临界区。

问题2：如果我们不用信号量机制而只依赖互斥锁实现同步和互斥性质，在这个场景下可能出现哪些问题？请详细说明。

解答：- 如果只依赖互斥锁，则无法保证资源可用性检查与等待期间的原子性。

- 在某个线城判断资源是否可用，并尚未加锁时，另一个线城也同时判断该资源是否可用；- 结果两者都认为该资源是空闲的，并试图去申请锁；- 这样就会导致两个线程同时进入临界区，造成数据竞争和不一致性。

pv操作习题

signal(mutex);
signal(sa);
signal(s);
}
Process_B:
while (1)
{
wait(s2);
produce a product B；
signal(s1);
wait(mutex);
add the product B to the storehouse;
signal(mutex);
if Counteast = 0 then P( S ) ;
Counteast : = Counteast + l ;
V( Scounteast ) ;
P( Scount4 ) ;
上桥：过桥：下桥；
V ( Scount4 ) ;
P ( Scounteast ) ;
Counteast: = Counteast - 1 ;
{
Wait(S_CartNum);
买东西；
结帐；
Signal(S_CartNum);
}
桌子上有一个水果盘，每一次可以往里面放入一个水果。爸爸专向盘子中放苹果，儿子专等吃盘子中的苹果。把爸爸、儿子看作二个进程，试用Wait/Signal操作使这四个进程能正确地并发执行。
semaphore S_PlateNum;//盘子容量，初值为1
Var s: semaphore :=1;
begin
parbegin
process Pi: begin
repeat
Wait (s);
按旅客定票要求找到Rk
if Rk>=1 then begin
Rk=Rk-1;
Signal (s);
输出一张票；
end;
else begin

(完整word版)操作系统PV操作的作业参考答案

关于调度算法【例1】下表给出作业l，2，3的提交时间和运行时间。

采用先来先服务调度算法和短作业优先调度算法，试问作业调度次序和平均周转时间各为多少？（时间单位：小时，以十进制进行计算。

）分析解这样的题关键是要根据系统采用的调度算法，弄清系统中各道作业随时间的推进情况。

我们用一个作业执行时间图来形象地表示作业的执行情况，帮助我们理解此题。

采用先来先服务调度算法，是按照作业提交的先后次序挑选作业，先进入的作业优先被挑选。

然后按照“排队买票”的办法，依次选择作业。

其作业执行时间图如下：采用短作业优先调度算法，作业调度时根据作业的运行时间，优先选择计算时间短且资源能得满足的作业。

其作业执行时间图如下：由于作业1，2，3是依次到来的，所以当开始时系统中只有作业1，于是作业1先被选中。

在8.0时刻，作业1运行完成，这时系统中有两道作业在等待调度，作业2和作业3，按照短作业优先调度算法，作业3只要运行1个时间单位，而作业2要运行4个时间单位，于是作业3被优先选中，所以作业3先运行。

待作业3运行完毕，最后运行作业2。

作业调度的次序是1，3，2。

另外，要记住以下公式：作业i的周转时间T i＝作业完成时间－作业提交时间系统中个作业的平均周转时间，其中Ti为作业i的周转时间。

解：采用先来先服务调度策略，则调度次序为l、2、3。

作业号提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.02 0.4 4.0 8.0 12.0 11.63 1.0 1.0 12.0 13.0 12.0 平均周转时间T＝（8＋11.6＋12）/3＝10.53采用短作业优先调度策略，则调度次序为l、3、2。

作业号提交时间运行时间开始时间完成时间周转时间1 0.0 8.0 0.0 8.0 8.03 1.0 1.0 8.0 9.0 8.02 0.4 4.0 9.0 13.0 12.6 平均周转时间T＝（8＋8＋12.6）/3＝9.53思考题1请同学们判断这句话：作业一旦被作业调度程序选中，即占有了CPU。

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用P，V操作实现下述问题的解。

一、桌上有一个盘子，可以放一个水果；父亲总是放苹果到盘子中；母亲总是放香蕉到盘子中。

一个儿子专等吃盘中的香蕉，而一个女儿专等吃盘中的苹果。

父母只放水果不吃，儿女只吃水果不放。

实现父亲，母亲，儿子，女儿的进程同步。

二、在公共汽车上，司机和售票员的活动分别是：
司机的活动：启动车辆，正常行车，到站停车。

售票员的活动：上下乘客，关车门，售票，开车门，上下乘客。

在汽车不停的到站，停站，行驶过程中，这两个活动有什么同步关系？用信号量和P，V操作实现它们的同步。

三、某寺庙，有小，老和尚若干，有一个水缸，有小和尚提水入缸供老和尚饮用。

水缸可以放10桶水，水从一个井里面提。

水井狭窄，每次只能容纳一个桶取水。

水桶总数为3个。

每次入、取缸水只能是1桶，且不可以同时进行。

试给出取水，入水的算法描述。

四、一个快餐厅有4类职员：（1）领班：接受顾客点菜，出菜单；（2）厨师：根据菜单，准备顾客的饭菜；（3）打包工：将做好的饭菜打包；（4）出纳员：收款并提交食品。

每个职员可被看作一个进程，试用一种同步机制写出能让四类职员正确并发运行的程序。

五、假设有一个作业由四个进程组成，这四个进程在运行时必须按如图所示的次序依次执行，试用P,V原语表达四个进程的同步关系：
六、观察者和报告者是两个并发执行的进程，观察者不断观察并对通过的卡车计数，报告者定时的将观察者的计数值打印，打印完毕，将计数值清零。

七、假定阅览室最多可同时容纳100个人阅读，读者进入时，必须在阅览室门口的一个登记表上登记，内容包括姓名、座号等，离开时要撤掉登记内容。

用P、V操作描述读者进程的同步算法。