【一篇搞懂】操作系统期末大题：进程同步与互斥 PV操作

文章目录

一、前言🚀🚀🚀
二、正文：☀️☀️☀️
- - 题型一：利用信号量实现前驱关系
  - 题型二：利用信号量实现资源同步与互斥

一、前言🚀🚀🚀

在这里插入图片描述

本文简介：这是一篇基于b站up主chenchen的小马的一篇个人笔记，视频链接https://www.bilibili.com/video/BV1XG4y1V7M9/?spm_id_from=333.1007.top_right_bar_window_history.content.click&vd_source=12384b61e0b367d92ce270fa4eb8fb68！讲的真的很通俗易懂，所以我便做了如下的笔记。

二、正文：☀️☀️☀️

题型一：利用信号量实现前驱关系

给出下图，让你利用信号量实现前驱关系

在这里插入图片描述

解题方法：
①有n个箭头，就设n个信号量
②从根节点开始
③有n个前驱节点，就写n个wait（），有n个后继节点，就写n个signal（）

#代码块
Semaphore a,b,c,d,e,f,g = 0,0,0,0,0,0,0  # 声明信号量beginparbeginbegin S1;signal(a);signal(b);end;begin wait(a);S2;signal(c);signal(d);end;begin wait(b);S3;signal(e);end;begin wait(c);S4;signal(f);end;begin wait(d);S5;signal(g);end;begin wait(e);wait(f);wait(g);S6;end;parendend

题型二：利用信号量实现资源同步与互斥

题：输入进程Input和计算进程Compute共享大小为n的缓冲区，输入进程负责读入数据，并把输入数据放到缓冲区中，计算进程负责从缓冲区中取出数据进行计算，请用信号量机制描述上述进程间的同步关系。
解题步骤：
①有几类进程？（1类：竞争关系；多类：竞争和协作关系）
②确定临界资源
③互斥信号量mutex初值为1，资源信号量初值看题目（大小为n的缓冲区）
④打框架，每个进程做什么事
⑤补充P、V操作（先申请资源信号量，再申请互斥信号量。）

解：①2类进程：输入Input、计算compute
②缓冲区  ③mutex=1；empty=n；full=0；
# 代码块
Semaphore mutex=1;empty=n;full=0;parbeginInput(){while(true){wait(empty);     # 先申请资源信号量wait(mutex);     # 后申请互斥信号量读数据放缓冲区     # 访问临界资源signal(mutex);signal(full);}}compute(){while(true){wait(full); wait(mutex);取数据进行计算     # 访问临界资源signal(mutex);signal(empty);}}parend

注意：上面代码中，Input()函数中：刚开始wait(empty); 先申请空的缓冲区后会变成满的，所以释放的时候是释放signal(full);
第二个函数compute()同理，先申请full（这里已经是满的缓冲区），然后完了再释放signal（empty）。

Alt