试题与答案

某寺庙,有小和尚、老和尚若干。有一水缸,由小和尚用水桶从井中提水入缸,老和尚用水桶从

题型:多项选择题

题目:

某寺庙,有小和尚、老和尚若干。有一水缸,由小和尚用水桶从井中提水入缸,老和尚用水桶从缸里取水饮用。水缸可容10桶水,水取自同一井中。水井径窄,每次只能容一个水桶取水。水桶总数为3个。每次入、取缸水仅为1桶,且不可以同时进行。试用P、V操作给出小和尚、老和尚动作的算法描述。

答案:

参考答案:semaphore mutexA=A, mutexB=l,empty=A0, full=0, count=C;
main()
{
Cobegin
小和尚i(i=A,B,…)打水;
老和尚j(j=A,B,…)取水;
Coend;
}
小和尚i(i=A,B,…)打水:
{
while(A)
{ P(empty); //看水缸满否,满则阻塞打水进程
P(count); //申请打水的桶
P(mutexA); //互斥使用水井,即不允许两和尚同时打水
从井中取水;
V(mutexA);
P(mutexB); //互斥使用水缸
送水入缸;
V(mutexB);
V(count); //归还水桶
V(full) //水缸又多一桶水
}
}
老和尚j(j=A, B,…)取水:
{while(A)
{ P(full); //看水缸是否有水,无水则阻塞取水进程
P(count); //申请取水的桶
P(mutexB); //互斥使用水缸
从缸中取水;
V(mutexB);
V(count) //归还水桶
V(empty); //缸中少了一桶水
}
}

解析: 小和尚从井中取水并向缸中倒水为一个进程,而老和尚从缸中取水为另一个进程。有关互斥的资源有:水井(一次仅允许一个水桶进出);水缸(一次倒水、取水仅一个水桶)。分别为它们设置信号量mutex1、mutex2来实现互斥,初值均为1。有关同步的问题是:3个水桶,无论是从井中取水还是倒水入缸或取水出缸都是一次一个,即为其设置信号量count,初值为3,抢不到水桶的进程只好等待。此外,设置信号量empty来控制入缸的水量,初值为10,当水缸满时不可入水;设置信号full控制出缸的水量,初值为0,当水缸空时不可出水。

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