2022年新版进程同步典型例题.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载进程同步练习题1. 在公共汽车上,司机和售票员的工作流程如下列图；为保证乘客的安全,司机和售票员应亲密协作和谐工作；请用信号量来实现司机与售票员之间的同步；司机 售票员启动车辆 关车门正常行车 售票到站停车 开车门图 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,现要设计一个自动治理系统,治理规章如下：（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,但另一方向的车必需在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 段实现正确治理以保证行驶安全；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；答应多个“ 读者” 同时读数据,但不答应“ 写者” 与其他“ 读者” 或“ 写者” 同时拜访数据；另外,要保证：一旦有“ 写者” 等待时,新到达的“ 读者” 必需等待,直到该“ 写者” 完成数据访问为止；试用 P、V 操作正的确现“ 读者” 与“ 写者” 的同步； （其次类读者写者问题,信号量解决方法）5一条河上架设了由如干个桥墩组成的一座桥；如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；但不答应河对岸的两个人 同时过,以防止显现死锁；请给出两个方向的人顺当过河的同步算法；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载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）-NA 产品数量 B 产品数量 M ；其中, N 和 M 是正整数；名师归纳总结 试用同步算法描述产品A 与产品 B 的入库过程；第 2 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1、在公共汽车上,司机和售票员的工作流程如下列图；为保证乘客的安全,司机和售票员应 亲密协作和谐工作；请用信号量来实现司机与售票员之间的同步；司机 售票员启动车辆 关车门正常行车 售票到站停车 开车门图 司机和售票员工作流程图【答案】设置两个 资源信号量： S1、S2； S1表示是否答应司机启动汽车,其初值为 0；S2 表示 是否答应售票员开门,其初值为 0. semaphoere S1=S2=0; void Driver while1 waitS1; 启动车辆；正常行车；到站停车；signalS2; void Busman while1 关车门；signalS1；售票；waitS2；开车门； 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 main cobegin Driver; Busman; 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；【答案】数；信号量 S 用来实现盘子的互斥拜访,S1 表示盘子中苹果个数, S2 表示盘子中橘子的个semaphore S=1,S1=S2=0; void father while1 预备苹果 ; waitS; 将苹果放在盘子内；signalS1; void mother while1 预备橘子 ; waitS; 将橘子放在盘子内；signalS2; void daughter 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载while1 waitSl; 从盘子里拿走苹果；signalS; 吃苹果 ; void son while1 waitS2; 从盘子里拿走橘子；signalS; 吃橘子 ; main cobegin father; mother; daughter; son; 3. a,b 两点之间是一段东西向的单行车道,现要设计一个自动治理系统,治理规章如下：（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,但另一方向的车必需在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 段实现正确治理以保证行驶安全；【答案】名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载此题是读者 -写者问题的变形；设置3 个信号量 S1、S2 和 Sab,分别用于从 a 点进入的车互斥拜访 共享变量 ab（用于记录当前 ab 段上由 a 点进入车辆的数量） ,从 b 点进入的车互斥拜访 共享变量 ba（用于记录当前ab 段上由 b 点进入车辆的数量） 和 a、b 点的车辆互斥进入 ab 段； 3 个信号量的初值分别为1、1 和 1,两个共享变量ab 和 ba 的初值分别为 0、0；semaphore S1=1,S2=1,Sab=1; int ab=ba=0; void Pab while1 waitS1; ifab=0 waitSab; ab=ab+1; signalS1; 车辆从 a 点驶向 b 点; waitS1; ab=ab-1; ifab=0 signalSab; signalS1; void Pba while1 waitS2; ifba=0 waitSab; ba=ba+1; signalS2; 车辆从 b 点驶向 a 点; waitS2; ba=ba-1; ifba=0 signalSab; 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载signalS2; main cobegin Pab; Pba; 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；答应多个“ 读者” 同时读数据,但不答应“ 写者” 与其他“ 读者” 或“ 写者” 同时拜访数据；另外,要保证：一旦有“ 写者” 等待时,新到达的“ 读者” 必需等待,直到该“ 写者” 完成数据拜访为止；试用P、V 操作正的确现“ 读者” 与“ 写者” 的同步；（其次类读者写者问题,信号量解决方法）【答案】为了使写者优先, 可在原先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预备拜访共享对象时,它可以 使后续的 读者进程等待；整型变量 writecount,初值为 0,用来对写者进行计数；互斥信号量 wmutex,初值为 1,用来实现多个写者对Process reader while1 waits; waitrmutex; ifreadcount=0waitmutex; readcount+; signalrmutex; signals; perform read operation; waitrmutex; readcount-; ifreadcount=0signalmutex; signalrmutex; writecount 进行互斥拜访；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 Process writer while1 waitwmutex; ifwritecount=0waits; writecount+; signalwmutex; waitmutex; perform write operation; signalmutex; waitwmutex; writecount-; ifwritecount=0signals; signalwmutex; Main cobegin reader; writer; 5. 一条河上架设了由如干个桥墩组成的一座桥；如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；但不答应河对岸的两个人同时过,以防止显现死锁；请给出两个方向的人顺当过河的同步算法；【答案】信号量 s：互斥使用桥,初值为 1 信号量 scount1：对方向 1 上过河人计数器 count1的互斥使用,初值为 1 信号量 scount2：对方向 2 上过河人计数器 count2的互斥使用,初值为 1 信号量 scount：代表桥上过河人的计数信号量,初值为桥墩个数 N 变量 count1：方向 1 上过河人计数器名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载变量 count2：方向 2 上过河人计数器Semaphore s, scount1, scount2, scount; int count1, count2; s=1; scount1=1; scount2=1; scount=N; count1=0; count2=0; void direct1int i waitscount1; ifcount1=0 waits; count1+; signalscount1; waitscount; 上桥,过桥,下桥；signalscount; waitscount1; count1-; ifcount1=0 signals; signalscount1; void direct2int i waitscount2; ifcount2=0 waits; count2+; signalscount2; waitscount; 上桥,过桥,下桥；signalscount; 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载waitscount2; count2-; ifcount2=0 signals; signalscount2; main cobegin direct11; direct1n; direct21; direct2m; 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）-NA 产品数量 B 产品数量 M ；其中, N 和 M 是正整数；试用同步算法描述产品 A 与产品 B 的入库过程；【答案】B 产品的 A 产品的数量不能比 B 产品的数量少 N 个以上, A 产品的数量不能比 数量多 M 个以上设置两个信号量来掌握 A、B 产品的存放数量, sa 表示当前答应 A 产品比 B 产品多入库 的数量（当前答应 A 产品入库数量）,即在当前库存量和 B 产品不入库的情形下,仍可以允 许 sa 个 A 产品入库；sb表示当前答应 B 产品比 A 产品多入库的数量（当前答应B 产品入库数量）,即在当前库存量和 A 产品不入库的情形下,仍可以答应 sb个 B 产品入库；初始时, sa为 M 一 1,sb 为 N 一 1；当往库中存放入一个 A 产品时,就答应存入 B 产品的数量也增加 1;当往库中存放入一个 B 产品时,就答应存入 A 产品的数量也增加 1；semaphore mutex=1,sa=M-1, sb=N-1; process puta while1 取一个产品；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载waitsa; waitmutex; 将产品入库；signalmutex; signalsb; process putb while1 取一个产品；waitsb; waitmutex; 将产品入库；signalmutex; signalsa; main cobegin puta; putb; 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页