2. 考研
  3. 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

admin2017-04-28  35
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； fu11_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m、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处理韵字符数。 semaphore fu11_2=0； //待p取出打印字符数。 semaphore mutex=1； //缓冲区的互斥访问信号量 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； Pl{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)j //申请访问缓冲区 bufferBein]=ch； //存放新读入字符的缓冲单元 V(mutex)； //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(full1)； P (mutex)， if (bufferB[out 1]==’ ’) buffer[out 1]=’；’； V (mutex)； V(full 2)； out_1=fout 1+1）％n； } } P() //读者可参照R()自行写出注释 { char ch while (1) { P( fu11_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 同步和互斥的解题思路为
    (1)分清哪些是互斥问题（互斥访问临界资源的），哪些是同步问题（具有前后执行顺序要求的）。
    (2)对互斥问题要设置互斥信号量，不管具有互斥关系的进程有几个或几类，通常都只设置一个互斥信号量，且初值为1，代表一次只允许一个进程对临界资源访问。
    (3)对同步问题要设置同步信号量，通常同步信号量的个数与参与同步的进程种类有关，即同步关系涉及几类进程，就有几个同步信号量。同步信号量表示该进程是否可以开始或该进程是否已经结束。
    (4)在每个进程中用于实现互斥的PV操作必须成对出现；用于实现同步的PV操作也必须成对出现，但可以分别出现在不同的进程中；在某个进程中如果同时存在互斥于同步的P操作，则其顺序不能颠倒，必须先执行对同步信号量的P操作，再执行对互斥信号量的P操作，但V操作的顺序没有严格要求。
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