内容发布更新时间 : 2024/12/23 14:04:21星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
所有信号量均被初始化为 1 ,第 i 位哲学家的活动可描述为:
Repeat
Wait(chopstick[i]);
Wait(. chopstick[(i+1) mod 5]);
Ea.t ;
Signal(chopstick[i]);
Signal(chopstick[(i+1) mod 5]) Ea.t ;
Think; Until false;
28 .在测量控制系统中的数据采集任务,把所采集的数据送一单缓冲区;计算任务从该单缓冲中取出数据进行计算 .试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲的同步算法。 答:
a. Var mutex, empty, full: semaphore:=1, 1, 0; gather: begin repeat
gather data in nextp; wait(empty); wait(mutex); buffer:=nextp; signal(mutex); signal(full); until false; end compute: begin repeat
wait(full); wait(mutex); nextc:=buffer; signal(mutex); signal(empty); compute data in nextc; until false; end
b. Var empty, full: semaphore:=1, 0; gather: begin repeat
gather data in nextp; wait(empty); buffer:=nextp; signal(full); until false; end compute: begin repeat
wait(full); nextc:=buffer; signal(empty); compute data in nextc; until false; end
29 .画图说明管程由哪几部分组成,为什么要引入条件变量?
答:管程由四部分组成: ①管程的名称; ②局部于管程内部的共享数据结构说明; 据结构进行操作的一组过程;④对局部于管程内部的共享数据设置初始值的语句;
③对该数
当一个进程调用了管程, 在管程中时被阻塞或挂起, 直到阻塞或挂起的原因解除, 间,如果该进程不释放管程,则其它进程无法进入管程,
而在此期
被迫长时间地等待。为了解决这个
问题,引入了条件变量 condition 。
30 .如何利用管程来解决生产者与消费者问题? 答:首先建立一个管程,命名为
ProclucerConsumer ,包括两个过程:
(1) ) Put (item )过程。生产者利用该过程将自己生产的产品放到缓冲池,用整型变 量 count 表示在缓冲池中已有的产品数目,当 count ≥n 时,表示缓冲池已满,生产者须
等待。
(2) ) get (item )过程。消费者利用该过程从缓冲池中取出一个产品,当 count ≤0 时,表示缓冲池中已无可取的产品,消费者应等待。 PC 管程可描述如下:
type producer-consumer =monitor Var in,out,count:integer; buffer:array[0,
-1,n]of item;
notfull ,notempty:condition; procedure entry dot(item) begin
if count>=n then not full.wait; buffer(in):=nextp; in:=(in+1)mod n; count:=count+1;
if notempty.queue then notempty.signal; end
procedure entry get(item) begin
if count<=0 then not full.wait; nextc:=buffer(out); out:=(out+1)mod n; count:=count-1;
if notfull.quene then notfull.signal; end
begin in:=out:=0; count:=0 end
在利用管程解决生产者一消费者问题时,其中的生产者和消费者可描述为: producer: begin pepeat
produce an inem in nestp PC.put(item); until false; end
consumer: begin repeat PC.get(item);
consume the item in enxtc; until false; end
31 .什么是 AND 信号量?试利用 AND 信号量写出生产者一消费者问题的解法。 答:为解决并行带来的死锁问题,在
wait 操作中引入 AND 条件,其基本思想是将进
程在整个运行过程中所需要的所有临界资源, 一次性地全部分配给进程, 用完后一次性释放。
解决生产者-消费者问题可描述如下
:
var mutex,empty,full: semaphore:=1,n,0; buffer: array[0,...,n-1] of item; in,out: integer:=0,0; begin parbegin producer: begin repeat
produce an item in nextp;
wait(empty);
wait(s1,s2,s3,...,sn); //s1,s2,...,sn 为执行生产者进程除 empty 外其余的条件
wait(mutex); buffer(in):=nextp; in:=(in+1) mod n; signal(mutex); signal(full);
signal(s1,s2,s3,...,sn); until false; end
consumer: begin
repeat wait(full);
wait(k1,k2,k3,...,kn); //k1,k2,...,kn 为执行消费者进程除 full 外其余的条件
wait(mutex); nextc:=buffer(out); out:=(out+1) mod n; signal(mutex); signal(empty); signal(k1,k2,k3,...,kn); consume the item in nextc; until false; end parend end
32 .什么是信号量集?试利用信号量集写出读者一写者问题的解法。 答:对 AND 信号量加以扩充,形成的信号量集合的读写机制。解法: Var RN integer; L,mx: semaphore:=RN,1; begin parbegin reader:begin repeat Swait(L,1,1); Swait(mx,1,1);
perform read operation;
Ssignal(L,1); until false end writer:begin repeat
Swait(mx,1,1;L,RN,0); perform write operation; Ssignal(mx,1);