p、v操作结合实例讲解

PV操作与信号灯的处理相关，P表示通过的意思，V表示释放的意思。（就这两个字母我就混乱了）

问题1一个司机与售票员的例子

　　在公共汽车上，为保证乘客的安全，司机和售票员应协调工作：

　　停车后才能开门，关车门后才能行车。用PV操作来实现他们之间的协调。

S1：是否允许司机启动汽车的变量
S2：是否允许售票员开门的变量
driver()//司机进程 {

while (1)//不停地循环 {
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()//售票员进程 {

　　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；
　 }
}
注意：busman() driver() 两个不停循环的函数　　

 

 

问题2  图书馆有100个座位，每位进入图书馆的读者要在登记表上登记，退出时要在登记表上注销。要几个程序？有多少个进程？（答：一个程序；为每个读者设一个进程）

 

（1）       当图书馆中没有座位时，后到的读者在图书馆为等待（阻塞）

（2）       当图书馆中没有座位时，后到的读者不等待，立即回家。

 

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  有一座东西方向的独木桥；用P,V操作实现：

（1）       每次只允许一个人过桥；

（2）       当独木桥上有行人时，同方向的行人可以同时过桥，相反方向的人必须等待。

（3）       当独木桥上有自东向西的行人时，同方向的行人可以同时过桥，从西向东的方向，只允许一个人单独过桥。（此问题和读者与写者问题相同,东向西的为读者，西向东的为写者）。

（1）解

设信号量 MUTEX=1

P (MUTEX)

  过桥

V (MUTEX)

(2)解

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)

 

(3) 解：从东向西的，和（2）相同；从西向东的和（1）相同。

 

问题4 有一个俱乐部，有甲乙两个服务员，当顾客有请求时，甲负责送烟，乙负责送火，无顾客请求时，服务员睡眠。顾客自己不能带烟和火，当顾客要抽烟时，可请求服务员送烟和火，烟和火还未送到时，顾客必须等待。

设信号量：SY, SH,CY,CH:初值都为0

 

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)  /*（请求送烟）*/

V(SH)  /*（请求送火）*/

P(CY)  /* (等烟)  */

P(CH)  /* (等火)  */

抽烟

 

问题5一家四人父、母、儿子、女儿围桌而坐；桌上有一个水果盘；

（1） 当水果盘空时，父亲可以放香蕉或者母亲可以放苹果，但盘中已有水果时，就不能放，父母等待。当盘中有香蕉时，女儿可吃香蕉，否则，女儿等待；当盘中有苹果时，儿子可吃，否则，儿子等待。

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

 

（2） 把（1）改为：儿子要吃苹果时，请母亲放苹果，女儿要吃香蕉时，请父亲放香蕉，（还是盘子为空时才可以放）。

 

（2）解：再增加两个信号量：SF=0,SM=0

 

父亲

REPEAT

P(SF)

剥香蕉

P(SE)

放香蕉

V(SB)

UNTIL FALSE

母亲

REPEAT

P(SM)

削苹果

P(SE)

放苹果

V(SA)

UNTIL FALSE

儿子

V(SM)

P(SA)

拿苹果

V(SE)

吃苹果

 

女儿

V(SF)

P(SB)

拿香蕉

V(SE)

吃香蕉