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今有3个并发进程R、M和P,互斥使用一个可循环使用的缓冲区B,缓冲区B共有n个单元(n>0)。进程R负责从输入设备读信息,每读一个字符后,把它们存放在缓冲区B的一个单元中,进程M负责处理读入字符,若发现读入的字符中有空格,则把它改变成“;”;进程P负责把处
今有3个并发进程R、M和P,互斥使用一个可循环使用的缓冲区B,缓冲区B共有n个单元(n>0)。进程R负责从输入设备读信息,每读一个字符后,把它们存放在缓冲区B的一个单元中,进程M负责处理读入字符,若发现读入的字符中有空格,则把它改变成“;”;进程P负责把处
admin
2017-11-20
25
问题
今有3个并发进程R、M和P,互斥使用一个可循环使用的缓冲区B,缓冲区B共有n个单元(n>0)。进程R负责从输入设备读信息,每读一个字符后,把它们存放在缓冲区B的一个单元中,进程M负责处理读入字符,若发现读入的字符中有空格,则把它改变成“;”;进程P负责把处理后的字符取出并打印输出。当缓冲区单元中的字符被进程P取出后,又可用来存放下一次读入的字符。请添加必要的信号量和P、V(或wait()、signal())操作,实现上述过程中的互斥与同步。要求写出完整的过程,说明信号量的含义并赋初值。
选项
答案
本题还是一个生产者-消费者的变型,与2009年真题不同之处在于,2009年真题是一个生产者,对应两个消费者;本题是生产者-消费生产者-消费者类型,其实质是两个生产者一消费者关系。R是生产者,M是对应消费者,同时M也充当生产者,P是对应的消费者。把这些进程间的关系理清楚,是解题的基础。 本题的缓冲区B可描述为 char bufferB[n]; (1)缓冲区是一互斥资源,因此设互斥信号量mutex。 (2)上述进程的同步问题,需设置3个信号量,其中empty对应空闲的缓冲单元,初值为n;full_1对应缓冲区中待M处理的字符,初值为0;full_2对应缓冲区中已经处理过而待打印输出的字符,初值为0。另外,还需定义3个整型变量in、out_1、out_2,分别用来指示下一个可存放字符的缓冲单元、下一个待M处理的缓冲单元及下一个待打印输出的缓冲单元,它们的初值均为0。过程如下: char bufferB[n] //缓冲区字符数组 semaphore empty=n; //空闲缓冲单元数 semaphore full_1=0; //待M处理的字符数 semaphre full_2=0; //待P取出打印字符数 semaphore mutex=1; //缓冲区的互斥访间信号量 int in=0; //指示可存放字符的缓冲单元 int out_1=0; //指示下一个待M处理的缓冲单元 int out_2=0; //指示下一个待P取出打印的缓冲单元 R() { Char ch; while(1) { 从输入设备读取一个字符到ch中; P(empty); //检查缓冲区是否有可以存放新读入字符的缓冲单元 P(mutex); //申请访问缓冲区 bufferB[in]=ch; //存放新读入字符的缓冲单元 v(mutex); /I释放缓冲区 v(full_1); //待M处理的字符数增1 in=(in+1)%n; //in指针后移,遇末循环到0单元 } } M() //读者可参照R()自行写出注释 { while(1) { P(full_1); P(mutex); if(bufferB[out_1]==’ ’) burfer[out_1]=’;’; V(mutex); V(full_2); out_1=(out_1+1)%n; } } P() //者可参照R()自行写出注释 { char ch while(1) { p(full_2), p(mutex); ch=bufferB[out_2]; V(mutex); V(empty); out_2=(out_2+1)%n; 将字符ch打印输出; } }
解析
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计算机408
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