用PV操作实现进程同步的示例.ppt

用PV操作实现进程同步的示例,2,示例1,设有n个整数环形缓冲区和一个无穷整数序列。进程A逐个地把整数写入环形缓冲区，进程B则逐个地把缓冲区中的整数读出。请回答： （1）叙述A、B进程间的具体制约关系； （2）若信号量S1的初值为0，信号量S2的值是n-1，则下图用PV操作描述的算法有何错误？,V(S1);,进程A,一个整数写入缓冲区; P(S2);,P(S1);,进程B,从缓冲区中取出一个整数; V(S2);,3,解答：,（1）进程A和进程B是合作进程，必须同步。进程A应该超前进程B，但不能超前进程Bn个缓冲单元；进程B不能超前进程A。 （2）进程A中V(S1)操作放在“整数写入缓冲区”之前有逻辑错。因为可能进程A执行V(S1)后，在“整数写入缓冲区”之前，进程A被中断而调度进程B执行，进程B将通过P(S1)，从而从缓冲区中读取尚未写入的整数，造成错误。,4,P(S2);,进程A,一个整数写入缓冲区; V(S1);,P(S1);,进程B,从缓冲区中取出一个整数; V(S2);,正确解决方法：设置同步信号量S1，表示开始时缓冲区中没有数据可供进程B读的整数，初值为0；设置同步信号量S2，表示开始时缓冲区中有n个空位置可供进程A送n个整数，初值为n。,5,示例2,生产围棋的工人不小心把相等数量的黑子和白子混装在一个箱子里，现要用自动分拣系统把黑子和白子分开，该系统由两个并发执行的进程组成，系统功能如下： （1）进程A专门拣黑子，进程B专门拣白子； （2）每个进程每次只拣一个子，当一个进程在拣子时不允许另一个进程去拣子； （3）当一个进程拣了一个子（黑子或白子）以后，必让另一个进程拣一个子（白子或黑子）； 用PV操作管理这两个并发进程，使其能正确实现上述功能。,6,（1）应定义的信号量及初值 ； （2）在下列的程序中填上适当的P、V操作，以保证它们能正确并发工作。,Process A begin L1: ; 拣黑子; ; goto L1; end;,V(S2);,Process B begin L2: ; 拣白子; ; goto L2; end;,信号量S1（允许进程A拣黑子）、S2 （允许进程B拣白子），初值为1，0,P(S1);,P(S2);,V(S1);,7,示例3,一条小河上有一座独木桥，规定每次只允许一个人过桥，现河东、河西都有人要过桥，如果把每个过桥者都看做一个进程，为保证安全，请用PV操作管理这两个并发进程，使其能正确实现上述功能。,8,（1）应定义的信号量及初值 ； （2）在下列的程序中填上适当的P、V操作，以保证它们能正确并发工作。,Process （E-W）i (i=1,2,) begin L1: ; 过桥; ; goto L1; end;,V(S);,Process （W-E）i (i=1,2,) begin L2: ; 过 桥; ; goto L2; end;,信号量S（允许任一方向的人过桥），初值为1,P(S);,P(S);,V(S);,9,示例4,假定有3个进程R，W1，W2共享一个缓冲器B，B中每次只能存放一个整数。进程R每次启动输入设备读一个整数且把它存放到缓冲器B中。若存放到缓冲器B中的是奇数，则由进程W1将其取出打印，否则，由进程W2将其取出打印。规定进程R存入缓冲器B的数，由进程W1和W2正确无误地打印出来（即要求打印的与存入的完全一致）。要求用PV操作管理这3个并发进程，使它们能正确同步工作。,10,解答：,设3个同步信号量：empy是进程R的私有信号量，初值为1，表示开始时进程R可向缓冲器B中送一整数；SW1是进程W1的私有信号量，初值为0，表示开始时缓冲器B中无奇数可供进程W1取； SW2是进程W2的私有信号量，初值为0，表示开始时缓冲器B中无偶数可供进程W2取； 3个进程的同步并发程序如下：struct semaphore empty,SW1,SW2=1,0,0;int B;cobegin,11,void PROCESS R(void) int x; while(TRUE) 从输入设备上读一个整数到x； P(empty); B=x; if(x%2=1) V(SW1); else V(SW2); ,12,void PROCESS SW1(void) int y; while(TRUE) P(SW1); y=B; V(empty); 打印y中的数； void PROCESS SW2(void) int z; while(TRUE) P(SW2); z=B; V(empty); 打印z中的数； ,13,