end; coend; end;
3. 某车站售票厅，任何时间最多可容纳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，请回答下列问题：
（1）用PV操作管理这些并发进程时，应怎样定义信号量？写出信号量的初值以及信号量各种取值的含义。
（2）根据所定义的信号量，把应执行的PV操作填入下列方框中，以保证进程能够正确地并发执行。
Cobegin Process PI(I=1,2,…,n) Begin 进入售票厅； 购票； 退出； end Coend
（3）若购票者最多为n个人，写出信号量可能的变化范围（最大值和最小值）。 答：（1）应定义一个信号量S，S的初值为20。 当0 当S=0时，厅内已有20人，欲购票者暂不能进入。 当S<0时，|S|表示等待进入的人数。 （2）用PV操作管理时保证进程正确执行的程序如下： Cobegin Process Pi （ I=1,2,3,…,n） Begin P(S); 进入售票厅； 购票； 退出； V(S) end; Coend （3）若购票者最多为n人，则信号量S的变化范围为： （20-n）<=S<=20。 4. 设有12个同类资源可供4个进程共享，资源分配情况如表： 进 程 P1 P2 P3 P4 已 占 资 源 数 2 3 4 1 最 大 需 求 数 4 6 7 4 试问：（1）目前系统是否处于安全状态？为什么？ （2）如果这4个进程又都要求系统分配一个资源时，在什么情况下会引起系统的死锁？为什么? 答：(1) 目前系统出于安全状态。因为系统已为4个进程共分配了10个资源，现在还剩余 2个资源，可把这2个资源先满足进程P1的需要，当P1执行结束时可收回4个资源。进程P2、P3、P4都尚需3个资源，故可先满足其中任何一个进程的需求，假定先满足进程P2的需求，那么当进程P2执行结束时可收回进程P2占用的6个资源，加上为进程P2分配时剩余的一个资源，现在系统有剩余资源7个。这7个资源足够分配给进程P3和P4，故系统中每一个进程都能在有限的时间里得到它们所需的全部资源，系统处于安全状态。 （2）如果这4个进程又都要求系统分配一个资源时，若系统把剩余的2个资源中的一 个资源分配给了进程P2（或P3，或P4），那么系统中的这4个进程尚需的资源数分别为2个、2个、3个、3个。但系统的剩余资源数为1个，就不能满足任何一个进程的需要，使它们都处于等待资源的状态。由于每个进程得不到自己所需的所有资源而不能执行结束，也都不归还已占的资源。这样，这4个进程的等待就永远不能结束而形成了死锁。 5. A、B两个火车站之间是单轨连接的，现有许多列车同时到达A站，需经A站到达B站，列车出B站后又可分路行驶，如图所示： A站 B站 为保证行驶安全，请你当调度时你将怎样调度列车？请你以PV操作为工具设计一个能实现你的调度方案的自动调度系统。 答：列车调度原则如下： 当A、B站之间无列车行驶时，可让到达A站的一列车进入A、B站之间行驶。 当A、B站之间有列车在行驶时，则到达A站的列车必须等待。 当在A、B站之间行驶的列车到达B站后，应让在A站等待的一列车进入单轨道行驶。 用PV操作为工具实现自动调度时，把每一列列车作为一个进程，它们的执行程序可如下设计： Begin S:semaphore; S:=1; Cobegin Process I(I=1,2,…,n) Begin arrive A; P(S); Pass AB; arrive B; V(S) …… end; coend; end;