操作系统第4章 习题课(2)

s3——包装状态，初始值为0; 领班进程： while(true){ 顾客点菜;

v（s1）; //此时表示有人点菜了 }

厨师进程： while(true){

p（s1）; //保证有人点菜之后才会准备菜 准备饭菜; v（s2）; }

打包工进程： while(true){

p(s2); //保证厨师做好饭菜才能准备包装 包装好饭菜; v(s3); }

出纳员进程： while(true){

p(s3); //保证包装好才能出纳 收款并提交食品；

｝

如果考虑到必须完成一个顾客订单之后，才能接下一位顾客订单的话，那就可以增加一个控制变量s4(初始值为0)，在领班进程开始时，即“顾客点菜”之前进行v(s4)操作，在出纳员进程中增加v(s4)操作即可。

4．设有三组进程Pi、Qj、Rk,其中Pi、Qj构成一对生产者和消费者，共享一个由M1个缓冲区构成的循环缓冲池buf1。Qj、Rk构成另一对生产者和消费者，共享一个由M2个缓冲区构成的循环缓冲池buf2。如果Pi每次生产一个产品投入buf1，Qj每次从中取两个产品组装后成一个并投入buf2，Rk每次从中取三个产品包装出厂。试用信号量和P、V操作写出它们同步工作的程序。 var mutex1 , mutex2 , mutex3 : semaphore;

empty1 , empty2 , full1 , full2 ; semaphore ;

in1 , in2 , out1 , out2 : integer ; counter1 , counter2:integer ; buffer1:array[0…M1-1] of item ; buffer2:array[0…M2-1]of item ;

empty1:=M1 ; empty:=M2;

in1 : = in2 :=out1:=out2:=0 ; counter1:=counter2:=0 ; fun1:=full2:＝mutex1:=mutex2:=mutex3:=1; cobegin { process Pi

begin L1:

P(empty1) ; P(mutex1 ) ;

put an item into buffer [in1] ; in1:=(in1+1) mod M1 ; counter++;

if counter1 = 2 then { counter1:=0;V(full1);} V(mutex) ; goto L1; end

processQj begin L2: P ( full2) ; P ( mutex1 ) ;

take an item from buffer1[out1]; out1:=(out1+1) mod M1; take an item from buffer1[out1] ; out1:=(out1 + 1) mod M1 ; V ( mutex1 ) ;

V ( empty1 ) ; V ( empty1 ) ; Process the products ; P ( emPty2) ; P ( mutex2 ) ;

put an item into buffer2 [ in2 ] ; in2:=( in2 + l ) mod M2 ; counter2 + + ;

if counter2 = 3 then { counter2:=0 ;V( full2 ) ; } V ( mutex2) ; goto L2 ;

processRk begin L3 : P ( full2 ) ; P ( mutex2 ) ;

take an item from buffer2 [out2]; out2: = ( out2 + 1 ) mod M2 ; take an item from buffer2 [out2] ; out2:=( out2 + 1) mod M2 ; take an item from buffer2 [out2]; out2:=(out2 + 1 ) mod M2 ;

V( mutex2 ) ; V ( empty2 ) ; V ( empty2 ) ; V ( empty2 ) ; packet the products ; goto L3 ; end } Coend

6．某一游览胜地,有一天然隧道,隧道内只允许一人通过。为使双方游人都有机会通过,规定当同一方向经过一人后就交替地改变方向，让另一个游人通过，要想进入隧道的人在隧道口排队等待，试用信号量与P、V操作编写游人到达隧道口，通过隧道并从另一端隧道口离开的程序。

将隧道的两个方向分别标记为A和B；并设置三个初值都1信号量：SA用来实现对从A到B通行，SB用来实现从B到A通行，mutex用来实现两个方向的行人对隧道的互斥使用。则具体描述如下：

VarSA,SB,mutex:semaphore:=1,0,1; Begin Parbegin

process A: begin P(SA);

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