进程同步典型例题(操作系统).doc

进程同步典型例题(操作系统) 本文档总结了六个典型的进程同步例题，并提供了详细的解决方案。这些例题涵盖了各种进程同步问题，如信号量、PV操作、读者写者问题、死锁避免等。通过这些例题，我们可以更好地理解进程同步的原理和方法，从而更好地设计和实现操作系统。 1. 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，以保证乘客的安全。我们可以使用信号量来实现司机与售票员之间的同步。设置两个资源信号量：S1、S2。 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。通过使用信号量，可以确保司机和售票员之间的同步，避免了可能的安全问题。 2. 盘子上的水果同步 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。我们可以使用PV操作来实现他们之间的同步机制。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。通过使用PV操作，可以确保盘子上的水果不会被同时访问，避免了可能的冲突。 3. 车道管理系统 a，b 两点之间是一段东西向的单行车道，现要设计一个自动管理系统，管理规则如下：（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。我们可以使用信号量来实现车道管理系统，确保车辆的安全行驶。 4. 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。我们可以使用PV操作来实现读者写者问题的同步机制。 5. 河上桥墩同步 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。我们可以使用信号量来实现河上桥墩同步，确保过河人安全地通过桥墩。 6. 仓库管理系统 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。我们可以使用同步算法描述产品 A 与产品 B 的入库过程，确保仓库的管理安全。 这六个例题涵盖了各种进程同步问题，并提供了详细的解决方案。通过学习这些例题，我们可以更好地理解进程同步的原理和方法，从而更好地设计和实现操作系统。