（一）进程同步
?
进程同步1
进程P1和进程P2并发执行时满足一定的时序关系，P1的代码段S1执行完后，才能执行P2的代码段S2.为描述这种同步关系，?：试设计相应的信号量，?：给出信号量的初始值，?：给出进程P1和P2的结构
解答: ?信号量变量申明为 Typedef struct {
int value; //信号量中的值，表示资源的数量 struct PCB *L; //等待该信号量的队列 }semaphore;
设信号量semaphore synch; ?初始值为：synch.value=0 ?进程P1和P2的结构为
P1: { P2: { ? ? S1 wait(synch); signal(synch); S2 ? ? } } ?
进程同步2
问题描述：(理发店问题)一个理发店有一间配有n个椅子的等待室和一个有理发椅的理发室。如果没有顾客，理发师就睡觉；如果顾客来了二所有的椅子都有人，顾客就离去；如果理发师在忙而有空的椅子，顾客就会坐在其中一个椅子；如果理发师在睡觉，顾客会摇醒他。 ① 给出同步关系
② 设计描述同步关系的信号量；
③ 给出满足同步关系的进程结构(请完成满足同步关系的进程结构)。
解答：?顾客customer应满足的同步关系为： a:顾客来时要等空的椅子，否则不进理发室
b:座椅上的顾客要等理发椅空才有可能与别的顾客竞争理发椅，如果顾客坐上 理发椅，就要腾空其座椅给新来顾客，同时叫理发师给其理发。 c：一旦顾客理发完，就要让别的等待顾客有机会理发。
理发师应满足的同步关系为： 一旦顾客唤醒，就给顾客理发，之后进入睡觉。
?信号量定义如下：
Typedef struct {
int value; //信号量中的值，表示资源的数量 struct PCB *L; //等待该信号量的队列 }semaphore; 互斥信号量定义如下： Typedef struct { bool flag; struct PCB *L;
}binary_semaphore;
理发店问题的解决需要信号量和互斥信号量为：
semaphore chair; binary_semaphore barber_chair, hair_cut; 它们的初始值为：
chair.value=n; barber_chair.flag=1; hair_cut.flag=0;
?顾客和理发师进程分别为：
customer { barber { wait(chair); do {
waiting in the chair； wait(hair_cut);
wait(barber_chair); cutting hair； signal(hair_cut); signal(barber_chair); sitting in barber chair for haircut; }while(1) signal(chair); } }
?
进程同步2
设公共汽车上，司机和售票员的活动分别为：司机的活动为启动车辆，正常行车，到站停车；售票员的活动为
关车门，售票，开车门。
?给出在汽车不断地到站、停车、行驶过程中，司机和售票员的活动的同步关系。 ?用信号量和wait, signal操作实现他们间的协调操作。
解答：?根据一般的常识，有
售票员应满足的同步关系为：当司机停车后，才将车门打开让顾客上下车。 司机的同步关系为：当售票员关门后，才能开车.
?设互斥信号量 binary_semaphore bus_closed,bus_stopped; 初始值为bus_closed.flag=0; bus_stopped.flag=0;
//表达初始情况第一次用到信号量时情形为车门没有关，车是开着的 ?进程为:
driver { busserver { do { do {
wait(bus_closed); closing the door; bus starting up； signal(bus_closed); bus is driving； ticket selling; bus is parking； wait(bus_stopped); signal(bus_stopped); opening the door; }while(1) getting onoff the bus; } }while(1) }
?
进程同步3：
某高校计算机系开设网络课并安排上机实习，假设机房共有2m台机器，有2n名学生选该课，规定： (1) 每两个学生组成一组，各占一台机器，协同完成上机实习；
(2) 只有凑够两个学生，并且此时机房有空闲机器，门卫才允许该组学生进入机房； (3) 上机实习由一名教师检查，检查完毕，一组学生才可以离开机房。 试用信号量机制（P/V操作）实现它们的同步关系。
解
(1) 确定并发和顺序操作
在这个问题中，学生(student)、检查教师(teacher)和门卫(gategard)是并行操作的，因此, 有多个学生(student)进程、一
个检查教师(teacher)进程和一个门卫(gategard)进程。
(2) 确定互斥和同步的规则
gateguard：只有凑够两个学生，并且此时机房有空闲机器时，门卫才分配计算机给学生，允许该组学生进入机房； student：只有门卫分配完计算机后，学生才能进入机房上机操作。只有老师检查完毕才能离开。 Teacher：只有老师检查完学生的实习，才准许学生离开。 (3) 每个进程的操作流程
设立有学生到达标志，通知gateguard进程； 学生是否可进入？ 上机实习；
设立实习完成标志，通知教师； 教师是否可检查，等待教师检查完毕； 学生释放一台计算机资源；
是否有学生１实习完成？
是否有学生２实习完成？ （是否有一组学生实习完成）
检查学生实习结果； 检查完成，允许学生1离开； 检查完成，允许学生2离开； until false
等待学生1到达; 等待学生2到达; 是否有可用的计算机1; 是否有可用的计算机2; 分配计算机； 设置学生1可进入标志; 设置学生2可进入标志; until false
(4) 确定信号量的个数和含义 student：是否有学生;
computer：是否有可用的计算机； enter：学生是否可以进入机房； finish：是否有学生完成实习； test： 老师是否检查完一组学生。 (5) 确定信号量的初值
在初始状态，各信号量的初值如下： student=0 学生没有到达;
compute=2m 有2m个可用的计算机；
enter=0 不允许学生进入机房，因为需要得到门卫允许； finish=0 没有学生实习完成； test=0 老师没有检查学生。 (6) 确定P、V操作的位置
设立有学生到达标志，通知gateguard进程 =>V(student) 学生是否可进入？=> P(enter) 上机实习；
设立实习完成标志，通知教师 => V(finish)
教师是否可检查，等待教师检查完毕 => P(test(i)) 学生释放一台计算机资源 => V(computer)
是否有学生１实习完成？=>P(student)
是否有学生２实习完成？=>P(student) （是否有一组学生实习完成）
检查学生实习结果；
检查完成，允许学生1离开 => V(test(i)) 检查完成，允许学生2离开 => V(test(i)) until false
等待学生1到达 =>P(student) 等待学生2到达 =>P(student)
是否有可用的计算机1 => P(computer) 是否有可用的计算机2 => P(computer) 分配计算机；
设置学生1可进入标志 => V(enter) 设置学生2可进入标志 => V(enter) until false
(7) P、V操作实现 程序如下： student:=0; computer:=2m; enter:=0; finish:=0; test(i):=0; parbegin
Student i: Begin
V(student); /*表示有学生到达，通知gateguard进程 */ P(enter); /*学生是否可进入*/
上机实习；
V(finish); /*实习结束，通知教师,有需要检查的学生*/ P(test(i)); /*等待教师检查完毕*/ V(computer); /*释放计算机资源} End;
. Teacher:Begin repeat
P(finish); /*是否有需要检查的学生，等待实习完成*/ P(finish); /*是否有需要检查的学生，等待实习完成*/ 选出可检查的第i组学生；
检查第i组学生实习结果；
V(test(i)); /*检查完成*/ V(test(i)); /*检查完成*/ until false End; Gategard:Begin repeat.
P(student); /*等待学生到达*/ P(student); /*等待另一学生到达*/ P(computer); /*是否有可用的计算机*/ P(computer); /*是否有可用的计算机*/ 分配计算机；
V(enter); /*设置学生1可进入标志*/ V(enter); /*设置学生2可进入标志*/ untile false End; Parend;
在student进程中，如果在一个学生到达后，立即向gateguard进程发信号，在gateguard进程为其分配计算机后，该学生才被允许进入机房，因此避免了让该学生争夺计算机的使用权和死锁的发生。
进程同步4：
多个进程对信号量S进行了5次 P操作，2次V操作后，现在信号量的值是 -3，与信号量S相关的处于阻塞状态的进程有几个？信号量的初值是多少？
解
(1) 因为S的当前值是-3，因此因为S处于阻塞状态的进程有3个；
(2) 因为每进行一次P(S)操作，S的值都减1，每执行1次V操作S的值加1，故信号量的初值为-3+5-2=0;
进程同步5：
使用多个进程计算Y=F1(X)+F2 (X). 解
(1) 确定并发和顺序操作
在这个问题中，F1(X)和F2 (X)的计算是可以并行处理的，因此F1(X)和F2 (X)可以分别
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