viod main() {
Semaphore fulln=fullm=0; Semaphore emptyn=n; Semaphore emptym=m;
Int in_n=in_m=out_n=out_m=0; Int buffer_n [n],buffer_m [m]; CoBegin {
P(); Q(); R(); }
CoEnd }
viod P () {
While (true ) {
……………..
Produce an item in nextp; P(emptyn);
Buffer_n [in_n]=nextp; in_n=(in_n+1)%n; V(fulln); } }
viod Q() {
While (true ) {
P(fulln);
nextc=buffer_n [out_n]; out_n=(out_n+1)%n;
V(emptyn);
Consume the item in nextc; …………..
Produce an item in nextp; P(emptym);
buffer_m [in_m]= nextp; in_m=(in_m+1)%m; V(fullm);
}
}
viod R() {
while(ture) {
P(fullm);
nextc=buffer_m [out_m]; out_m=(out_m+1)%m; V(emptym);
Consume the item in nextc; } }
4-8考虑一个理发店，只有一个理发师，只有N张可供顾客等待理发的椅子，如果没有顾客，则理发师睡觉；如果有一顾客进入理发店发现理发师在睡觉，则把他叫醒，写一程序协调理发师和顾客之间的关系。
设S1表示空椅子个数，初始为N， S2表示理发店中顾客个数，初始为0；
A进程表示顾客进入理发店（前提有空椅子） B进程表示理发店一个顾客工作
A进程 B进程
While (True){ P（S1）； P（S2）； V（S2）； ┋ 理发师给用户理发 ┋ 顾客坐入椅子 V（S1）；}
Void barber(void) { while (true) { P(customers); P(mutex);
waiting = waiting – 1 ; V(barber); V(mutex); cut_hair( ); }
顾客进程
Void customers(void) {P(mutex);
if(waiting { waiting = waiting + 1 ; V(customers); V(mutex); P(barbers); get_hair( );} else {V(mutex);} } 4-9 一个二元信号量是一个其值只能取0，1的信号量，给出一个二元信号量实现一般信号量P、V操作的程序。 一个二元信号量的值只能是0或1，二元信号量的定义： p（s）：if（s==1）s=0； else 将进程放入等待队列 v（s）：if（队列为空）s=1； else 将等待队列队首进程移出并放入就绪队列 本题使用两个二元信号量及一个变量： m用来互斥访问变量c，初值为1。 b用来代替信号量S，初值为0。将应挂在信号量S上的进程挂在b上。 c中存放信号量S的值 用二元信号量实现一般信号量S的描述如下： P（S） { P（m）； c=c-1； if（c<0）{ V（m）； P（b）：} else V（m）； } V（S） { P（m）； c=c+1； if（c<=0） V（b）： V（m）； } 4-11在一个系统中，若进程之间除了信号量之外不能共享任何变量，进程之间能互相通信吗？ 答：能，同步与互斥是进程通信的基本内容，P、V操作与信号量结合可以实现同步与互斥。 4-12有一个阅览室，共有100个座位，读者进入时必须先在一张登记表上登记，该表为每一座位列一表目，包括座号和读者姓名等，读者离开时要消掉登记的信息，试问： （1）为描述读者的动作，应编写几个程序，设置几个进程？ （2）试用PV操作描述读者进程之间的同步关系。 答：读者的动作有两个，一是填表进入阅览室，这时要考虑阅览室里是否有座位；一是读者阅读完 毕，离开阅览室，这时的操作要考虑阅览室里是否有读者。读者在阅览室读书时，由于没有引起资 源的变动，不算动作变化。 算法的信号量有三个： seats——表示阅览室是否有座位（初值为100，代表阅览室的空座位数）； readers——表示阅览室里的读者数，初值为0； 用于互斥的mutex，初值为1。 读者进入阅览室的动作描述 getin： while(TRUE){ P (seats); /*没有座位则离开*/ P（mutex）进入临界区*/ 填写登记表; 进入阅览室读书; V（mutex） /*离开临界区*/ V（readers） } 读者离开阅览室的动作描述 getout： while(TRUE){ P（readers） /*阅览室是否有人读书*/ P（mutex） /*进入临界区*/ 消掉登记； 离开阅览室； V（mutex） /*离开临界区*/ V（seats） /*释放一个座位资源*/ } 4-13写一个无死锁、无饥饿的哲学家进餐问题的解。 ? 5个哲学家围坐在圆桌边。每人前面有一支筷子。当一个哲学家思考时，他不影响 其他同事。一段时间后，他需要用餐了，而且试图拿到最靠近他的两支筷子。当他拿到两支筷子后，就开始用餐。用毕放下筷子，重新开始思考。 ? 死锁：当5个人同时拿自己左边的一支筷子。再要拿右边的筷子时。他们的要求会 被无休止的推迟。这就发生了死锁。 ? 饥饿：当5个人同时拿自己左边的一支筷子，看到右边不可用。同时放下自己左边 的一支筷子。等一会，又同时拿起右边的筷子。这样不停忙着。但都无法进展。就发生了饥饿。 void main() { static semaphore chopstick[5]={1,1,1,1,1}; Cobegin philosopher(0); philosopher(1); philosopher(2); philosopher(3); philosopher(4); Coend } void philosopher(int i) { while(ture) { if(i%2==0) { p(chopstick[i]); p(chopstick[(i+1)%5]); } else { p(chopstick[(i+1)%5]); p(chopstick[i]); } ...... eating; ...... v(chopstick[i]); v(chopstick[(i+1)%5]); thinking...... } } 4-14设有一个具有N个信息元素的环形缓冲区，A进程顺序地把信息写入缓冲区，B进程依次地从缓冲区中读出信息。回答下列问题： (1)叙述A、B两个进程的相互制约关系。 (2)用P、V操作表示A、B进程的同步算法。 [答] (1)A和B两个进程的相互制约关系是既有互斥又有同步：对缓冲区的访问必须互斥，并且当缓冲区满时，A进程不可以写，必须等待；当缓冲区空时，B进程不可以读，必须等待。 (2)用P、V操作表示A、B进程的同步算法如下： BEGIN Buffer: ARRAY [0..N-1] of integer; m, out: Integer; S0，S1，S2: Semaphore;