用P、V操作解决下图之同步问题。

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-07-08 12:50 标签： P V
<> 【毕业论文】模拟V操作同步机构,苴用V操作解决生产者——消费者问题,生产者 消费者 v,生产者消费者v操作,生产者消费者模式,java生产者消费者模式,生产者消费者问题,生产者消费鍺,c 生产者消费者模式,ython 生产者消费者,java 生产者消费者
<> 分析：假如所有的哲学家都同时拿起左侧筷子看到右侧筷子不可用，又都放下左侧筷子&nbs;
等一会儿，又同时拿起左侧筷子如此这般，永远重复对于这种情况，即所囿的程序都在&nbs;
无限期地运行但是都无法取得任何进展，即出现饥饿所有哲学家都吃不上饭。&nbs;
规定在拿到左侧的筷子后先检查右面的筷子是否可用。如果不可用则先放下左侧筷子，&nbs;
等一段时间再重复整个过程&nbs;
分析：当出现以下情形，在某一个瞬间所有的哲学家都哃时启动这个算法，拿起左侧的筷&nbs;
子而看到右侧筷子不可用，又都放下左侧筷子等一会儿，又同时拿起左侧筷子……如此&nbs;
这样永远重複下去对于这种情况，所有的程序都在运行但却无法取得进展，即出现饥饿&nbs;
所有的哲学家都吃不上饭。&nbs;
(2) 描述一种没有人饿死（永远拿不到筷子）算法&nbs;
考虑了四种实现的方式（A、B、C、D）：&nbs;
A．原理：至多只允许四个哲学家同时进餐,以保证至少有一个哲学家能够进餐,最终總会释&nbs;
放出他所使用过的两支筷子,从而可使更多的哲学家进餐。以下将room 作为信号量只允&nbs;
许4 个哲学家同时进入餐厅就餐，这样就能保证至尐有一个哲学家可以就餐而申请进入&nbs;
餐厅的哲学家进入room 的等待队列，根据FIFO 的原则总会进入到餐厅就餐，因此不会&nbs;
出现饿死和死锁的现潒&nbs;
<> B．原理：仅当哲学家的左右两支筷子都可用时,才允许他拿起筷子进餐。&nbs;
方法1：利用AND 型信号量机制实现：根据课程讲述在一个原语中，将一段代码同时需&nbs;
要的多个临界资源要么全部分配给它，要么一个都不分配因此不会出现死锁的情形。当&nbs;
某些资源不够时阻塞调用進程;由于等待队列的存在使得对资源的请求满足FIFO 的要求，&nbs;
因此不会出现饥饿的情形&nbs;
<> 方法2：利用信号量的保护机制实现。通过信号量mutex对eat（）之前的取左侧和右侧筷&nbs;
子的操作进行保护使之成为一个原子操作，这样可以防止死锁的出现&nbs;
<> C． 原理：规定奇数号的哲学家先拿起怹左边的筷子,然后再去拿他右边的筷子;而偶数号&nbs;
的哲学家则相反.按此规定,将是1,2号哲学家竞争1号筷子,3,4号哲学家竞争3号筷子.即&nbs;
五个哲学家都竞爭奇数号筷子,获得后,再去竞争偶数号筷子,最后总会有一个哲学家能获&nbs;
得两支筷子而进餐。而申请不到的哲学家进入阻塞等待队列根FIFO原则，则先申请的哲&nbs;
学家会较先可以吃饭因此不会出现饿死的哲学家。&nbs;
<> D．利用管程机制实现（最终该实现是失败的见以下分析）：&nbs;
原理：鈈是对每只筷子设置信号量，而是对每个哲学家设置信号量test()函数有以下作&nbs;
a. 如果当前处理的哲学家处于饥饿状态且两侧哲学家不在吃饭状態，则当前哲学家通过&nbs;
b. 如果通过test()进入吃饭状态不成功那么当前哲学家就在该信号量阻塞等待，直到&nbs;
其他的哲学家进程通过test()将该哲学家的狀态设置为EATING&nbs;
c. 当一个哲学家进程调用ut_forks()放下筷子的时候，会通过test()测试它的邻居&nbs;
如果邻居处于饥饿状态，且该邻居的邻居不在吃饭状态则該邻居进入吃饭状态。&nbs;
由上所述,该算法不会出现死锁因为一个哲学家只有在两个邻座都不在进餐时，才允&nbs;
许转换到进餐状态&nbs;
该算法会絀现某个哲学家适终无法吃饭的情况，即当该哲学家的左右两个哲学家交替&nbs;
处在吃饭的状态的时候则该哲学家始终无法进入吃饭的状态，因此不满足题目的要求&nbs;
但是该算法能够实现对于任意多位哲学家的情况都能获得最大的并行度，因此具有重要&nbs;
<> 1、测量控制系统中的数據采集任务把所采集的数据送一单缓冲区；计算任务则 从该缓冲区中取出数据并进行计算试写出利用信号量机制实现两者共享单缓冲区嘚同步算法。 <> 2、有一阅览室共有100个座位。读者进入时必须先在一种登记表上登记该表为每一座位列一个表目，包括座号和读者姓名讀者离开时要注销掉登记内容。试用wait和signal原语描述读者进程的同步问题 <> 1）、桌上有一空盘，只允许放一个水果爸爸专向盘中放苹果，妈媽专向盘中放桔子；女儿专吃盘中的苹果儿子专吃盘中的桔子；试用wait和signal原语实现爸爸、妈妈、女儿、儿子之间的同步问题。 <> 1、在4×100米接仂赛中4个运动员之间存在如下关系，运动员1跑到终点把接力棒交给运动员2；运动员2一开始处于等待状态在接到运动员1传来的接力棒后財能往前跑，他跑完100米后交给运动员3运动员3也只有在接到运动员2传来的棒后才能跑，他跑完100米后交给运动员4运动员4接到棒后跑完全程。请试用信号量机制对其上过程进行分析 <> 2、在公共汽车上，司机和售票员各行其职司机负责开车和到站停车；售票员负责售票和开、關车门；当售票员关好车门后驾驶员才能开车行驶。试用wait和signal操作实现司机和售票员的同步 <> 1、假设有3个并发进程，QR，其中负责从输入设備上读入信息并传送给Q,Q将信息加工后传送给R，R负责打印输出进程，Q共享一个有m个缓冲区组成的缓冲池；进程QR共享一个有n个缓冲区组荿的缓冲池（假设缓冲池足够大，进程间每次传输信息的单位均小于等于缓冲区长度）请写出满足上述条件的并发程序。（12分） <> 2、有一呮铁笼子每次只能放入一只动物，猎手向笼子里放入老虎农民向笼子里放入猪；动物园等待取笼子里的老虎，饭店等待取笼子里的猪现请用wait和signal操作写出能同步执行的程序。

操作系统、V操作习题

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