操作系统
2024-46
计算机系统中的进程之间往往需要相互协作以完成一个任务。在某网络系统中，缓冲区B用于存放一个数据分组，对B的操作有C1、C2和C3。C1将一个数据分组写入B中，C2从B中读出一个数据分组，C3对B中的数据分组进行修改。要求B为空时才能执行C1，B非空时才能执行C2和C3。
请回答下列问题。
（1）假设进程 P1 和 P2 均需要执行 C1，实现 C1 的代码是否为临界区？为什么？（2分）
（2）假设 B 初始为空，进程 P1 执行 C1 一次，进程 P2 执行 C2 一次。请定义尽可能少的信号量，并用 wait()、signal() 操作描述进程 P1 和 P2 之间的同步或互斥关系，说明所用信号量的作用及其初值。（3分）
（3）假设 B 初始不为空，进程 P1 和 P2 各执行 C3 一次。请定义尽可能少的信号量，并用 wait()、signal() 操作描述进程 P1 和 P2 之间的同步或互斥关系，说明所用信号量的作用及其初值。（3分）
答案
（1）C1的代码是临界区，因为C1执行写操作时需要缓冲区B为空，该操作涉及对共享资源B的独占访问，必须互斥执行。
（2）使用同步信号量 S=0 表示 B 中是否已有 P1 写入的数据：
P1: P2:
C1; wait(S);
signal(S); C2;（3）使用互斥信号量 mutex=1 保护对 B 的修改：
P1: P2:
wait(mutex); wait(mutex);
C3; C3;
signal(mutex); signal(mutex);