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1、單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,操作系統(tǒng)習(xí)題解答,計算機操作系統(tǒng),PV,操作的含義：,PV,操作由,P,操作原語和,V,操作原語組成（,原語是不可中斷的過程,），對信號量進行操作，具體定義如下：,P,（,S,）：將信號量,S,的值減,1,，即,S=S,1,；,如果,S,0,，則該進程繼續(xù)執(zhí)行；否則該進程置為等待狀態(tài)，排入等待隊列。,V,（,S,）：將信號量,S,的值加,1,，即,S=S+1,；,如果,S0,，則該進程繼續(xù)執(zhí)行；否則釋放隊列中第一個等待信號量的進程。,PV,操作的意義：,我們用信號量及,PV,操作來實現(xiàn)進程的同步和互斥。,PV,操作屬于進程的,低級通信,

2、。,信號量（,semaphore,）,的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為一個值和一個指針，指針指向等待該信號量的下一個進程。,信號量的值與相應(yīng)資源的使用情況有關(guān),。當(dāng)它的值大于,0,時，表示當(dāng)前可用資源的數(shù)量；當(dāng)它的值小于,0,時，其絕對值表示等待使用該資源的進程個數(shù)。注意，,信號量的值僅能由,PV,操作來改變,。,利用信號量和,PV,操作實現(xiàn)進程互斥的一般模型是：,進程,P1,進程,P2 ,進程,Pn,P,（,S,）；,P,（,S,）；,P,（,S,）；,臨界區(qū)；臨界區(qū)；臨界區(qū)；,V,（,S,）；,V,（,S,）；,V,（,S,）；,其中信號量,S,用于互斥，初值為,1,。,使用,PV,操作實現(xiàn)進程互斥時應(yīng)該注意

3、的是：,（,1,）每個程序中用戶實現(xiàn)互斥的,P,、,V,操作必須成對出現(xiàn)，先做,P,操作，進臨界區(qū)，后做,V,操作，出臨界區(qū),。若有多個分支，要認真檢查其成對性。,（,2,）,P,、,V,操作應(yīng)分別緊靠臨界區(qū)的頭尾部，,臨界區(qū)的代碼應(yīng)盡可能短，不能有死循環(huán),。,（,3,）,互斥信號量的初值一般為,1,。,生產(chǎn)者,-,消費者問題,一個生產(chǎn)者，一個消費者，公用一個緩沖區(qū)。,定義兩個同步信號量：,empty,表示緩沖區(qū)是否為空，初值為,1,。,full,表示緩沖區(qū)中是否為滿，初值為,0,。,生產(chǎn)者進程,while(TRUE,),生產(chǎn)一個產(chǎn)品,;,P,(,empty,);,產(chǎn)品送往,Buffer;,V

4、,(,full,);,消費者進程,while(True,),P,(,full,);,從,Buffer,取出一個產(chǎn)品,;,V,(,empty,);,消費該產(chǎn)品,;,設(shè)公共汽車上，司機和售票員的活動分別是：,司機的活動：啟動車輛；,正常行車；,到站停車；,售票員的活動：關(guān)車門；,售票；,開車門；,在汽車不斷地到站、停車、行駛過程中，這兩個活動有什么同步關(guān)系？用信號量和,P,、,V,操作實現(xiàn)它們的同步。,解：,在汽車行駛過程中，司機活動與售票員活動之間的同步關(guān)系為：售票員關(guān)車門后，向司機發(fā)開車信號，司機接到開車信號后啟動車輛，在汽車正常行駛過程中售票員售票，到站時司機停車，售票員在車停后開車門讓乘客

5、上下車。因此司機啟動車輛的動作必須與售票員關(guān)車門的動作取得同步；售票員開車門的動作也必須與司機停車取得同步，,在本題中，應(yīng)設(shè)置兩個信號量：,S1,、,S2,。,S1,表示是否允許司機啟動汽車，其初值為,0,；,S2,表示是否允許售票員開門，其初值為,0,。用,P,、,V,原語描述如下：,int,Sl,0;,int,S2,0;,main(),cobegin,driver();,busman();,coend,driver(),while(1),P(S1);,啟動車輛,;,正常行車,;,到站停車,;,V(S2);,busman(),while(1),關(guān)車門,;,V(Sl,);,售票,;,P(S2)

6、;,開車門,;,上下乘客,;,四個進程,A,、,B,、,C,、,D,都要讀一個共享文件,F,，系統(tǒng)允許多個進程同時讀文件,F,。但限制是進程,A,和進程,C,不能同時讀文件,F,，進程,B,和進程,D,也不能同時讀文件,F,。為了使這四個進程并發(fā)執(zhí)行時能按系統(tǒng)要求使用文件，現(xiàn)用,PV,操作進行管理，請回答下面的問題：,（,1,）應(yīng)定義的信號量及初值：,。,（,2,）在下列的程序中填上適當(dāng)?shù)?P,、,V,操作，以保證它們能正確并發(fā)工作：,A()B()C()D(),1;3;5;7;,read F;read F;read F;read F;,2;4;6;8;,思考題解答：,（,1,）定義二個信號量,S1,、,S2,，初值均為,1,，即：,S1=1,，,S2=1,。其中進程,A,和,C,使用信號量,S1,，進程,B,和,D,使用信號量,S2,。,（,2,）從,1,到,8,分別為：,P(S1)V(S1)P(S2)V(S2)P(S1)V(S1)P(S2)V(S2),參考題：,桌上有一空盤，允許存放一只水果。爸爸可向盤中放蘋果，也可向盤中放桔子，兒子專等吃盤中的桔子，女兒專等吃盤中的蘋果。規(guī)定當(dāng)盤空時一次只能放一只水果供吃者取用，請用,P,、,V,原語實現(xiàn)爸爸、兒子、女兒三個并發(fā)進程的同步。,