1、信號(hào)量機(jī)制,P、V操作例題,信號(hào)量機(jī)制,信號(hào)量機(jī)制,wait和signal又稱為P、V操作，P、V原語(yǔ)， P、V操作的一般描述如下： P操作： （1）S減1； （2）若s減1后仍大于或等于零，則進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行（可進(jìn)入臨界區(qū)）； （3）若s減1后小于零，則該進(jìn)程被阻塞在與該信號(hào)相對(duì)應(yīng)的隊(duì)列中，然后轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度。,P、V操作,V操作： （1）S加1； （2）若相加結(jié)果大于零，進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行（無(wú)等待該臨界資源的阻塞進(jìn)程）； （3）若相加結(jié)果小于或等于零，則從該信號(hào)的等待隊(duì)列中喚醒一個(gè)等待進(jìn)程，然后再返回原進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行或轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度。,1、獨(dú)木橋問(wèn)題。某條河上只有一座獨(dú)木橋，以便行人過(guò)橋，現(xiàn)在河的兩邊都有人要

2、過(guò)橋，按照下面的規(guī)則過(guò)橋，為了保證過(guò)橋安全，請(qǐng)用P，V操作分別實(shí)現(xiàn)正確的管理。 過(guò)橋的規(guī)則：同一方向的可連續(xù)過(guò)橋，某方向有人過(guò)橋時(shí)另一方向的人要等待。,2、桌上有一空盤，允許存放一只水果。爸爸可向盤中放蘋果，也可向盤中放桔子，兒子專等吃盤中的香蕉，女兒專等吃盤中的蘋果。規(guī)定當(dāng)盤空時(shí)一次只能放一只水果供吃者使用，請(qǐng)用P，V原語(yǔ)實(shí)現(xiàn)爸爸、兒子、女兒三個(gè)并發(fā)進(jìn)程的同步。,3、某寺廟，有小、老和尚若干，有一水缸，有小和尚提水入缸供老和尚飲用。水缸可容10 桶水，水取自同一井中。水井徑窄，每次只能容一個(gè)桶取水。水桶總數(shù)為3個(gè)。每次入、取缸水僅為1桶，且不可同時(shí)進(jìn)行。給出取水、入水的算法描述。,1、獨(dú)木橋

3、問(wèn)題。過(guò)橋的規(guī)則：同一方向的可連續(xù)過(guò)橋，某方向有人過(guò)橋時(shí)另一方向的人要等待。,Var Semaphore mutex,Lmutex,Rmutex=1,0,0; int Lcount=0, Rcount=0； Main() cobegin Left(); Right(); Coend Left() while (true) P(Lmutex); if Lcount=0 P(mutex); Lcount=Lcount+1; V(Lmutex) 過(guò)橋； p(Lmutex); if Lcount=0 V(mutex); Lcount=Lcount-1; V(Lmutex) ,/mutex左右兩邊過(guò)橋的

4、互斥信號(hào)量；Lcount, Rcount左右兩邊過(guò)橋人數(shù) /Lmutex, Rmutex 分別表示對(duì)Lcount, Rcount互斥訪問(wèn)的信號(hào)量,Right() while (true) P(Rmutex); if Rcount=0 P(mutex); Rcount=Rcount+1; V(Rmutex) 過(guò)橋； p(Rmutex); if Rcount=0 V(mutex); Rcount=Rcount-1; V(Rmutex) ,桌上有一空盤，允許存放一只水果。爸爸可向盤中放蘋果和香蕉，兒子專等吃盤中的香蕉，女兒專等吃盤中的蘋果。,Var dish,apple,banana:Semapho

5、re:=1,0,0; Main() cobegin Father(); son();daugher(); Coend Father() while (true) p(dish); if 放的是蘋果 v(apple); else V(banana) ,son() while (true) p(banana);從盤子取香蕉；v(dish); 吃香蕉； daugher() while (true) p(apple);從盤子取蘋果；v(dish); 吃蘋果； ,/dish互斥使用盤子；apple盤中蘋果數(shù)；banana盤中香蕉數(shù),桌上有一空盤，允許存放一只水果。爸爸可向盤中放蘋果，媽媽向盤中放香蕉，兒

6、子專等吃盤中的香蕉，女兒專等吃盤中的蘋果。,Var dish,apple,banana:Semaphore:=1,0,0; Main() cobegin Father();mother();son();daugher(); Coend Father() while (true) p(dish); 將蘋果放入盤子；v(apple); Mother() while (true) p(dish);將香蕉放入盤子；v(banana); ,son() while (true) p(banana);從盤子取香蕉；v(dish); 吃香蕉； daugher() while (true) p(apple);從

7、盤子取蘋果；v(dish); 吃蘋果； ,/dish互斥使用盤子；apple盤中蘋果數(shù)；banana盤中香蕉數(shù),某寺廟，有小、老和尚若干，有一水缸，有小和尚提水入缸供老和尚飲用。水缸可容10 桶水，水取自同一井中。水井徑窄，每次只能容一個(gè)桶取水。水桶總數(shù)為3個(gè)。每次入、取缸水僅為1桶，且不可同時(shí)進(jìn)行。給出取水、入水的算法描述,Semaphore mutex1=1;mutex2=1; empty=10;full=0;count=3; Main() cobegin get(); use(); coend Get() /小和尚入水 while (true) p(empty) ; p(count) ; P(mutex1); 從井中取水； v(mutex1) ； P(mutex2) ； 將水倒入缸中； v (mutex2) ； v (count) ； v (full) ； ,Use() /老和尚取水 while(true) p (full) ; p(count) ; P(mutex2) ;