操作系统【OS】Ch2 大题 PV题型分类

• 生产者-消费者问题：生产资源-消费资源
• 理发师问题：服务-被服务
• 读者-写者问题：同类进程不互斥、异类进程互斥
• 哲学家进餐问题：只有一类进程，每个进程需要同时拥有多种资源才能运行
• 单纯的同步问题：前驱后继图

生产者-消费者问题

• 有几类进程？
  • 每类进程对应一个函数
• 在每个函数内部，用中文描述进程动作
  • 只做一次：不加whlie
  • 不断重复：加while(1)
• 分析每一动作之前是否需要p什么？
  • ⚠️隐含的互斥（eg 缓冲区的访问，需要加：P(mutex)）
• 只要有P必定有V，每写一个P，就要安排V
• 所有PV写完之后，再去定义信号量（semaphore）
• 定义完之后思考每个信号量的初值是多少
• 检查多个P连续出现的地方是否可能产生死锁
  • ⚠️可以尝试调整P顺序
  • 若某个信号量PV操作总连续出现，中间没有夹其他P，则不可能因信号量产生死锁
• 读题检查，是否满足题目要求

哲学家进餐问题

无脑让进程一口气取得所有的资源，再开始运行

- 定义大锁：`Semophore Lock = 1; //互斥信号量`

- 定义资源数：

```

//eg:有a、b、c三类资源，分别有9个、8个、5个，则：

int a = 9; // 表示a的剩余数量

int b = 8; // 表示b的剩余数量

int c = 5; // 表示c的剩余数量

```

- 代码模版：

```

Process(){

    while(1){

        P(Lock);

        if(所有资源都够){

            所有资源的int值减少； //题目回告知每类资源需要多少个。

            取xxx资源； //一口气拿走所有的资源。

            V(Lock); //拿完资源解锁

            break; //跳出while循环

        }

        V(Lock); //资源不够，解锁，再循环尝试一次

    }

    做进程该做的事情（例如：哲学家干饭）// 用中文说明即可。

    P(Lock);

    归还所有资源，所有资源的int值增加。

    V(Lock);

}

```

读者-写者问题

题目没有要求避免饥饿的话，用最简单的方法（读优先）可以得满分

- 读者优先：

```

semaphore lock = 1; // 用于实现对共享文件的互斥访问

int count = 0; //记录当前有几个读进程在访问文件

semaphore mutex = 1; //用于保证对count变量的互斥访问

writer(){

    while(1){

        P(lock); // 写之前上锁

        write;

        V(lock); // 写完了解锁

    }

}

reader(){

    while(1){

        P(mutex); //各个进程互斥访问count

        if(count == 0) P(lock); //第一个读者，读之前帮他的兄弟们上锁

        count ++; //访问文件的读进程数+1

        V(mutex);

        read;

        P(mutex); //各个进程互斥访问count

        count—-; //访问文件的读进程数-1

        if(count == 0) V(lock); //最后一个读进程负责解锁

        V(mutex);

    }

}

```