1. 理解生产者和消费者问题

 没有引入信号量时的生产者和消费者进程，什么情况下会出现结果不唯一？什么情况下会出现永远等待？

 用信号解决生产者和消费者的同步与互斥，要求能自己写出来。

 答：生产者进程和消费者进程对counter的交替操作会使其结果不唯一。

   生产者进程和消费者进程的交替执行会导致进程永远等待，造成系统死锁。

 

          Int k;

 

         Typedef anyitem item;

 

         Item buffer[k];

 

         Int in=0,out=,counter=0;

 

         Process producer(void){

 

        While(true){

 

        {produce an item in nextp};

 

        If(counter==k)

 

        Sleep(producer);

 

        Buffer[in]=nextp;

 

        In-(in+)%k;

 

       Counter++;

 

       If(counter==1)

 

      Wakeup(consumer);

 

     }

 

     }

 

    Process consumer(void){

 

    While(true){

 

    If(counter==0)

 

   Sleep(consumer);

 

   Nextc=buffer[out];

 

   Out=(out+1)%k;

 

   Counter__;

 

   If(counter==k-1)

 

   Wakeup(producer);

 

   {consume the item in nextc};

 

   }

 

   }

6. 某银行有人民币储蓄业务，由n个储蓄员负责。每个顾客进入银行后先取一个号，并且等着叫号。当一个储蓄人员空闲下来，就叫下一个号。请用P，V操作正确编写储蓄人员和顾客进程的程序。

Var mutex=1,customer_count=0:semaphore;

cobegin

    process  customer

        begin

            repeat

            P(mutex);

           取号码,进入队列;

             V(mutex);

            V(customer_count);

             untile  false;

         end

      process  serversi(i=1...n)

          begin

              repeat

              P(customer_count);

              P(mutex);

               从队列中取下一个号码;

               V(mutex);

                为该号码持有者服务;

               untile  false;

         end

coend

7. 下面是两个并发执行的进程。它们能正确运行吗？若不能请举例说明，并改正之。

parbegin

    var X：integer;

    process  P1                    process  P2

    var y，z：integer：            var t,u：integer；

     begin                          begin

       x:=1；                           x:=0：

       y:=0：                           t=0；   

       if  x≥l  then y:=y十1；    if  x≤l  then  t:=t+2；

            z:=y；                           u:=t；

     end；                         end；

parend.

 

parbegin

var x：integer； var s：semaphore：=1；

process P1                                   process P2

       var y,z：integer ;                             var ,t,u：integer ;

begin                                           begin

      P(s)；                                           P(s)；

      x：=1；                                         x：=0；

      y：=0；                                         t：=0；

        if x>=1 then y：=y+1；                   if x<=1 then t：=t+2

      V(s)；                                            V(s)；

         z：=y；                                           u：=t；

end                                                end

parend

 

8. 九、在一个盒子里，混装了相等数量的黑棋子和白棋子，现要用自动分拣系统把黑棋子和白棋子分开，该系统由两个并发执行的进程P1和P2组成，其中进程P1专门拣黑子，进程P2专门拣白子。规定两个进程轮流拣子且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，并设P1先拣。请用P，V操作管理这两个并发进程，使其能正确实现上述功能。

semaphore S1,S2;

S1=1;S2=0;

cobegin

      process P1(){

            begin

            repeat

            P(S1);

            拣黑子

            V(S2);

            until false;

           end

        }

      process P2(){

           begin

           repeat

           P(S2);

           拣白子

           V(S1);

           until false;

           end

       }

coend.