某车站售票厅,最多可容纳20名购票者进入,当售票厅中少于20名购票者时,其厅外的购票者可立即进入,否则,需在外等待。若把一个购票者看作是一个进程,请回答下列问题: ①写出用P/V操作管理这些并发进程时,信号量的初值以及信号量的各种取值的含义; ②根据所定义的信号量,编写相应的进程同步算法,以保证进程能够正确地并发执行
时间: 2024-03-02 19:49:19 浏览: 190
① P/V操作管理这些并发进程时,信号量的初值为20,表示售票厅中最多可容纳20名购票者进入。当有购票者进入售票厅时,信号量的值减1,表示售票厅中还能容纳的购票者数量减少1;当有购票者离开售票厅时,信号量的值加1,表示售票厅中还能容纳的购票者数量增加1。当信号量的值为0时,表示售票厅中已经满员,此时等待在外的购票者需要等待。
② 进程同步算法如下:
```
Semaphore mutex = 1; // 互斥信号量,用于保证对临界资源的互斥访问
Semaphore empty = 20; // 空闲信号量,初始为20,表示售票厅中有20个空闲位置
Semaphore full = 0; // 满信号量,初始为0,表示售票厅中没有购票者
void seller() {
while (true) {
P(empty); // 等待售票厅中有空闲位置
P(mutex); // 进入临界区,保证对售票厅的互斥访问
// 售票厅中有空闲位置,可以进入
// 进行售票操作
V(mutex); // 退出临界区
V(full); // 售票完成,售票厅中增加了一个购票者
}
}
void buyer() {
while (true) {
P(full); // 等待售票厅中有购票者
P(mutex); // 进入临界区,保证对售票厅的互斥访问
// 进行购票操作
V(mutex); // 退出临界区
V(empty); // 购票完成,售票厅中增加了一个空闲位置
}
}
```
以上进程同步算法中,使用了三个信号量:互斥信号量mutex、空闲信号量empty和满信号量full。卖票者进程seller在进入售票厅之前需要等待空闲信号量empty,以保证售票厅中有空闲位置。同时在进入售票厅之前需要等待互斥信号量mutex,以保证对售票厅的互斥访问,避免多个卖票者同时对同一个空闲位置进行占用。售票完成后,售票厅中的购票者数量增加1,同时需要释放一个空闲位置,即增加空闲信号量empty的值。买票者进程buyer在购票之前需要等待满信号量full,以保证售票厅中有购票者。同时在购票之前需要等待互斥信号量mutex,以保证对售票厅的互斥访问,避免多个买票者同时对同一个购票者进行购买。购票完成后,售票厅中的购票者数量减少1,同时需要释放一个购票位置,即增加空闲信号量empty的值。
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