有4个进程P1、P2、P3、P4。要求P必须在P2、P3开始前完成,P2、P3必须在P4开始前完成,且P2和P3不能并发执行。试写出这4个进程的同步互斥算法。
时间: 2024-12-06 14:23:44 浏览: 78
为了满足给定的要求,我们可以使用二进制信号量(Semaphore)和条件变量(Condition Variables)来设计这个同步互斥算法。这里是一个基本的算法描述:
1. 创建两个整型信号量mutex1 和 mutex2,初始化为1,表示P2和P3可以同时运行一次。
2. 创建三个条件变量cv_p1, cv_p2, cv_p3,用于进程之间的通信。
```cpp
Semaphore mutex1 = 1; // 确保 P2 和 P3 的互斥
Semaphore mutex2 = 1;
ConditionVariable cv_p1;
ConditionVariable cv_p2;
ConditionVariable cv_p3;
void P1() {
// 其他操作...
lock(mutex1); // 获取互斥锁
if (mutex1.value == 0) { // 如果mutex1为0,说明P2或P3正在运行
wait(cv_p1);
}
// P1完成任务...
unlock(mutex1); // P1释放mutex1
// 满足P2开始的条件
mutex2.value++; // 提高mutex2,让P2继续
signal(cv_p2); // 唤醒等待在cv_p2上的进程
// P1结束并等待P4开始
wait(cv_p3); // 等待P4开始
}
void P2() {
lock(mutex1); // 获取mutex1
while (mutex1.value > 1) { // 只有当mutex1为1时,P1会唤醒我们
wait(mutex1);
}
// P2开始任务...
mutex1.value--; // 减少mutex1,防止P2和P3并发
signal(cv_p2); // 唤醒等待在cv_p1上的P1
// P2结束并等待P4开始
wait(cv_p3);
unlock(mutex1); // P2释放mutex1
}
// 类似地为P3编写,只需将mutex1和cv_p2对换即可
void P4() {
// 当P1或P2完成并释放mutex2后,P4可以开始
while (mutex2.value < 2) {
wait(mutex2);
}
// P4开始任务...
// 当P4完成时,无需额外解锁,因为其他进程还没有获得互斥
}
```
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