操作系统之信号量练习题

享表格的读操作，后者用于互斥访问整个表格parbeginprocess P1// 仅读进程{while (true) {P(Rmutex);// 获取读锁读取表格数据V(Rmutex);// 释放读锁}}process P2// 仅写进程{while (true) {P(mutex);// 获取写锁写入表格数据V(mutex);// 释放写锁}}process P3// 读写进程{while (true) {ReadPhase: P(Rmutex);// 获取读锁读取表格数据P(mutex);// 获取写锁更新表格数据V(mutex);// 释放写锁V(Rmutex);// 释放读锁WritePhase: // ...其他写后操作}}parend 这些题目都是关于操作系统中的并发控制与同步问题，主要涉及到信号量机制，特别是PV操作。信号量是一种用于解决进程间同步和互斥问题的工具，由荷兰计算机科学家Dijkstra提出。 在第一个问题中，四个工人（进程）需要协作完成自行车的组装。工人1、2、3分别负责车架和车轮的生产和存储，工人4负责组装。通过定义不同的信号量，如Aempty、Afull、Bempty、Bfull和mutex，可以确保每个步骤的顺序执行和资源的有效利用。PV操作用于控制对货架的访问，避免资源冲突。 第二个问题描述了一个生产者-消费者模型，仓库作为共享资源。生产者进程在仓库未满时生产产品并存入，消费者进程在仓库非空时取出产品。通过empty和full信号量，以及mutex互斥信号量，可以确保存取操作的同步，并防止仓库过载或空置。 第三个问题中，进程P1向P2、P3、P4发送消息，要求所有接收进程都读取消息后才能发送下一条。为此，定义了三个接收信号量S2、S3、S4，P1发送一条消息前会检查这三个信号量，确保每个接收进程都已做好准备。 第四个问题涉及三个进程共享表格F，其中P1只读，P2只写，P3先读后写。这里使用了两个信号量Rmutex和mutex，Rmutex用于读操作的互斥，mutex用于对整个表格的写操作的互斥。这样可以保证在有写操作时，不会发生读写冲突，同时允许多个读操作并行进行。 以上四个问题都展示了信号量和PV操作在解决并发控制问题中的应用，通过精确地控制进程的执行顺序，确保了资源的有效共享和系统的一致性。