新版进程同步典型例题(操作系统).doc

新版进程同步典型例题（操作系统） 本文档提供了六个进程同步的典型例题，涵盖了信号量、PV 操作、读者写者问题、过河问题、仓库管理等多种同步机制。通过例题的解析，展示了进程同步的重要性和实现方法。 一、司机和售票员的同步 在公共汽车上，司机和售票员的工作流程需要密切配合协调，以保证乘客的安全。通过设置两个资源信号量：S1、S2，可以实现司机和售票员之间的同步。S1 表示是否允许司机启动汽车，其初值为 0；S2 表示是否允许售票员开门，其初值为 0。 在 Driver 进程中，等待 S1 信号量，然后启动车辆、正常行车、到站停车，并发送 S2 信号量。在 Busman 进程中，关车门、发送 S1 信号量、售票、等待 S2 信号量、开车门。通过这种同步机制，保证了司机和售票员的协调工作。 二、桌子上的盘子同步 在桌子上有一只盘子，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。通过 PV 操作，可以实现他们之间的同步机制。 设置信号量 S 用来实现盘子的互斥访问，S1 表示盘子中苹果个数，S2 表示盘子中橘子的个数。父亲、母亲、儿子、女儿四个进程通过 wait 和 signal 操作来实现同步，保证了盘子中的水果不会被同时访问和消费。 三、自动管理系统 在 a、b 两点之间有一段东西向的单行车道，需要设计一个自动管理系统，管理规则包括：（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，但另一方向的车必须在 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。 通过信号量的使用，可以实现自动管理系统的同步机制。设置信号量 S1、S2、S3 分别表示 ab 段的两个方向和 ab 段的空闲状态。通过 wait 和 signal 操作，可以实现车辆的同步管理，避免了交通事故和拥堵。 四、读者写者问题 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。允许多个“读者”同时读数据，但不允许“写者”与其他“读者”或“写者”同时访问数据。另外，要保证：一旦有“写者”等待时，新到达的“读者”必须等待，直到该“写者”完成数据访问为止。 通过 PV 操作，可以实现读者写者问题的同步机制。设置信号量 S1、S2 分别表示读者和写者的数量。读者进程通过 wait 和 signal 操作来实现同步，写者进程通过 wait 和 signal 操作来实现同步。 五、过河问题 一条河上架设了由若干个桥墩组成的一座桥。若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。但不允许河对岸的两个人同时过，以防止出现死锁。 通过信号量的使用，可以实现过河问题的同步机制。设置信号量 S1、S2 分别表示桥墩的空闲状态和过河的人数。通过 wait 和 signal 操作，可以实现过河人的同步管理，避免了死锁和拥堵。 六、仓库管理 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）-N＜A 产品数量－B 产品数量＜M。其中，N 和 M 是正整数。 通过同步算法，可以实现产品 A 与产品 B 的入库过程。设置信号量 S1、S2 分别表示 A 产品和 B 产品的数量。通过 wait 和 signal 操作，可以实现产品的同步管理，避免了仓库管理中的错误。