计算机操作系统PV操作例题 .doc

计算机操作系统PV操作例题 本文档提供了五个PV操作例题，涵盖了计算机操作系统中的多线程协调、同步和互斥问题。每个例题都提供了详细的PV操作解决方案，涵盖了PV操作的基本概念和应用。 问题 1：司机与售票员的协调 在这个例子中，司机和售票员需要协调他们的工作，以确保公共汽车的安全。使用PV操作，司机和售票员可以通过信号量S1和S2来协调他们的工作。 driver() { while (1) { P(S1); // 请求启动汽车 启动汽车; 正常行车; 到站停车; V(S2); // 释放开门变量，相当于通知售票员可以开门 } } busman() { while(1) { 关车门; V(S1); // 释放开车变量，相当于通知司机可以开车 售票; P(S2); // 请求开门 开车门; 上下乘客; } } 问题 2：图书馆座位管理 在这个例子中，需要管理图书馆的座位，每位读者都需要在登记表上登记和注销。使用PV操作，可以实现图书馆座位的管理。 解（1）：设信号量：S=100; MUTEX=1 P(S) P(MUTEX) 登记 V(MUTEX) 阅读 P(MUTEX) 注销 V(MUTEX) V(S) 解（2）：设整型变量：COUNT=100; 信号量：MUTEX=1; P(MUTEX); IF (COUNT==0) { V(MUTEX); RETURN; } COUNT=COUNT-1; 登记 V(MUTEX); 阅读 P(MUTEX); COUNT=COUNT+1; V(MUTEX); RETURN; 问题 3：独木桥管理 在这个例子中，需要管理独木桥的使用，确保每次只允许一个人过桥，并且同方向的行人可以同时过桥。使用PV操作，可以实现独木桥的管理。 解（1）：设信号量：MUTEX=1 P(MUTEX) 过桥 V(MUTEX) 解（2）：设信号量：MUTEX=1 (东西方互斥) MD=1 (东向西使用计数变量互斥) MX=1 (西向东使用计数变量互斥) 设整型变量：CD=0 (东向西的已上桥人数) CX=0 (西向东的已上桥人数) 从东向西： P(MD) IF (CD=0) { P(MUTEX) } CD=CD+1 V(MD) 过桥 P(MD) CD=CD-1 IF (CD=0) { V(MUTEX) } V(MD) 从西向东： P(MX) IF (CX=0) { P(MUTEX) } CX=CX+1 V(MX) 过桥 P(MX) CX=CX-1 IF (CX=0) { V(MUTEX) } V(MX) 问题 4：俱乐部服务员管理 在这个例子中，需要管理俱乐部的服务员，甲负责送烟，乙负责送火。使用PV操作，可以实现服务员的管理。 甲服务员： REPEAT P(SY) 送烟 V(CY) UNTIL FALSE 乙服务员： REPEAT P(SH) 送火 V(CH) UNTIL FALSE 顾客： V(SY) V(SH) P(CY) P(CH) 抽烟 问题 5：家庭成员水果盘管理 在这个例子中，需要管理家庭成员的水果盘，父亲可以放香蕉，母亲可以放苹果，儿子可以吃苹果，女儿可以吃香蕉。使用PV操作，可以实现水果盘的管理。 解： 设信号量：SE=1 (空盘子)； SA＝0 (放了苹果的盘子)； SB=0 (放了香蕉的盘子) 父亲： REPEAT 剥香蕉 P(SE) 放香蕉 V(SB) UNTIL FALSE 母亲： REPEAT 削苹果 P(SE) 放苹果 V(SA) UNTIL FALSE 儿子： P(SA) 拿苹果 V(SE) 吃苹果 女儿： P(SB) 拿香蕉 V(SE) 吃香蕉