操作系统大作业（对问题进行问题分析+流程图+代码）.docx

发布时间：2022-06-12 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.09M 资料格式：docx 举报版权申诉

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操作系统大作业

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 操作系统大作业学号：姓名：班级： 2018 年 10 月 3 日

9.有三个进程 R，M，P，其中 R 负责从输入设备读入信息并传送给 M，M 将信息加工并传送给 P，P 将打印输出，写出下列条件下的并发进程程序描述。（1）一个缓冲区，其容量为 K。（2）两个缓冲区，每个缓冲区容量均为 K。答：（1）问题思路：根据题目可以得出本程序的几个操作：（1）R 读入数据；（2）M 读出数据；（3）M 传输数据；（4）P 读出数据。也就是需要定义 4 个操作，因为只有一个缓冲区，且其容量为 k，所以需要定义一个容量为 k 的缓冲区 buffer[k]，并四个操作各自对应一个信号量 sR,sM1,sP,sM2，并定义一个信号量 mutex 确保程序的互斥。其中操作（1）读入数据，sR 减一，sM1 加一；操作（2）读入数据，sM1 减一，sM2 加一；操作（3）读入数据，sM2 减一，sP 加一；操作（4）读入数据，sP 减一，sR 加一。 R 进程 M 进程 P 进程（2）（3）（1）（4）缓冲区 int buffer[k]; semaphore mutex,sR,sM1,sP,sM2; int in,out; mutex.value=1; sR,value=k; sM1.value=0; sP.value=0; sM2.value=0; in=0; out=0; … Process R1 {

Int dataR; 将从输入设备读入的信息暂存在 dataR 中； P(mutex); P(sR); Buffer[in]=dataR; In=(in+1) % k; V(sM1); V(mutex); }. Process M1 { Int dataR; P(mutex); P(sM1); dataR=Buffer[out]; out=(out+1) % k; V(sM2); V(mutex); }. Process M2 { Int dataM; 将加工后要传送的信息暂存在 dataM 中； P(mutex); P(sM2); Buffer[in]=dataM; In=(in+1) % k; V(sP); V(mutex); }. Process P1 { Int dataM; P(mutex); P(sP); dataM=Buffer[out]; out=(out+1) % k; V(sR); V(mutex); }.

（2）问题思路：同（1）中，只不过缓冲区变成了等容量的两个缓冲区，所以将（1）（2）两个操作在①号缓冲区内进行，（3）（4）两个操作在②号缓冲区内进行。并定义两个容量为 k 的缓冲区 buffer1[k]，buffer2[k]。 R 进程 M 进程 P 进程（2）（3）（1）（4）缓冲区① 缓冲区② int buffer1[k],buffer2[k]; semaphore mutex,sR,sM1,sP,sM2; int in,out; mutex.value=1; sR,value=k; sM1.value=0; sP.value=0; sM2.value=0; in=0; out=0; … Process R1 { Int dataR; 将从输入设备读入的信息暂存在 dataR 中； P(mutex); P(sR); Buffer1[in]=dataR; In=(in+1) % k; V(sM1); V(mutex); }. Process M1 { Int dataR; P(mutex);

P(sM1); dataR=Buffer1[out]; out=(out+1) % k; V(sM2); V(mutex); }. Process M2 { Int dataM; 将加工后要传送的信息暂存在 dataM 中； P(mutex); P(sM2); Buffer2[in]=dataM; In=(in+1) % k; V(sP); V(mutex); }. Process P1 { Int dataM; P(mutex); P(sP); dataM=Buffer2[out]; out=(out+1) % k; V(sR); V(mutex); }. 10.假定一个阅览室最多可以容纳 100 人阅读，读者进入和离开阅览室时都必须在阅览室门口的一个登记表上注册或注销。假定每次只允许一个人注册或注销，设阅览室内有 100 个座位。（1）试问：应编制几个程序和设置几个进程？程序和进程的对应关系如何？（2）试用 P、V 操作编写读者进程的同步算法。

答：（1）应编制一个程序和两个进程。对应的关系为：一个程序对应多个进程，一个进程对应一个程序。（2）问题思路：可以把阅览室当作一个缓冲区，因为阅览室最多可以容纳 100 人阅读，也就是说缓冲区的最大容量为 100。而对缓冲区进行的操作只有两种，一种是进阅览室进行阅读，另一种就是离开阅览室，所以就只需要定义两个进程，一个是 register，另一个是 cancel。因为同时只允许一个人注册或注销，所以定义一个 mutex 来确保进程的互斥，保证同时只有一个进程执行。人数加 1 剩余椅子数减 1 阅览室 semaphore mutex=1; semaphore people=0; semaphore chairs=100; void register() { P(chairs); P(mutex); 进入阅览室阅读; V(people); V(mutex); } void cancel() { P(people); P(mutex); 离开阅览室; V(chairs); V(mutex); }

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