3、三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N个单元的缓冲区。P1每次用produe()产生一个正整数并用put()送入缓冲区某一空单元中;P2每次用getodd()从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd()统计奇数个数;P3每次用geteven()从该缓冲区中取出一个偶数并用counteven()统计偶数个数。请用信号量机制实现这三个进程的同步和互斥活动,并说明所定义信号量的含义。(先写出PV操作的伪算法,然后进行算法实现)
时间: 2024-03-26 15:35:38 浏览: 93
进程的同步与互斥(用PV操作实现)
定义信号量:
- mutex:互斥信号量,初值为1,用于对缓冲区的互斥访问
- empty:空信号量,初值为N,表示缓冲区中空单元数
- full:满信号量,初值为0,表示缓冲区中已填充单元数
PV操作的伪算法:
- P(mutex):互斥信号量减1(锁定)
- V(mutex):互斥信号量加1(解锁)
- P(empty):空信号量减1
- V(empty):空信号量加1
- P(full):满信号量减1
- V(full):满信号量加1
算法实现:
```python
# 初始化信号量
mutex = 1
empty = N
full = 0
def produce():
# 生产正整数
item = randint(1, 100)
# 等待空单元
P(empty)
# 互斥访问缓冲区
P(mutex)
# 将数据放入缓冲区
buffer[put_index] = item
put_index = (put_index + 1) % N
# 解锁
V(mutex)
# 填充单元加1
V(full)
def getodd():
# 等待奇数
while True:
P(full)
if buffer[get_index] % 2 == 1:
break
else:
# 奇数不匹配,放回缓冲区
buffer[get_index] = None
get_index = (get_index + 1) % N
# 填充单元加1
V(full)
# 互斥访问缓冲区
P(mutex)
# 获取奇数
item = buffer[get_index]
get_index = (get_index + 1) % N
# 解锁
V(mutex)
# 空单元加1
V(empty)
# 统计奇数
countodd(item)
def geteven():
# 等待偶数
while True:
P(full)
if buffer[get_index] % 2 == 0:
break
else:
# 偶数不匹配,放回缓冲区
buffer[get_index] = None
get_index = (get_index + 1) % N
# 填充单元加1
V(full)
# 互斥访问缓冲区
P(mutex)
# 获取偶数
item = buffer[get_index]
get_index = (get_index + 1) % N
# 解锁
V(mutex)
# 空单元加1
V(empty)
# 统计偶数
counteven(item)
```
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