1.理解生產者和消費者問題

沒有引入信號量時的生產者和消費者進程，什麽情況下會出現結果不唯一？什麽情況下會出現永遠等待？

用信號解決生產者和消費者的同步與互斥，要求能自己寫出來。

　　答：在兩個進程同時進行時，結果會不唯一，因為不同步。

　　　　由於異常的中斷，導致判斷條件的重復錯誤，最後導致永遠等待。

2.哲學家吃面問題

3.讀寫文件問題

4.理發師問題

5.在一間酒吧裏有三個音樂愛好者隊列，第一隊的音樂愛好者只有隨身聽，第二隊只有音樂磁帶，第三隊只有電池。而要聽音樂就必須隨身聽、音樂磁帶和電池這三種物品俱全。酒吧老板一次出售這三種物品中的任意兩種。當一名音樂愛好者得到這三種物品並聽完一首樂曲後，酒吧老板才能再一次出售這三種物品中的任意兩種。於是第二名音樂愛好者得到這三種物品，並開始聽樂曲。全部買賣就這樣進行下去。試用P，v操作正確解決這一買賣。

　　答：　Semaphore[] forks= new Semaphore[]{new Semaphore(1),new Semaphore(1),new Semaphore(1),new Semaphore(1),new Semaphore(1)};

        Semaphore limit = new Semaphore(4);
        for(int i=0;i<5;i++){
            final int index=i;
            new Thread(()->{
                while(true){
                    try {
                        limit.acquire();
                        forks[index].acquire(); //P(index)
                        forks[(index+1)%5].acquire();//P((index+1)%mod5)
                        System.out.println("第"+index+"個哲學家在通心粉");
                        forks[index].release();
                        forks[(index+1)%5].release();
                        limit.release();
                        System.out.println("第"+index+"個哲學家吃完了");
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
        }
 

6.某銀行有人民幣儲蓄業務，由n個儲蓄員負責。每個顧客進入銀行後先取一個號，並且等著叫號。當一個儲蓄人員空閑下來，就叫下一個號。請用P，V操作正確編寫儲蓄人員和顧客進程的程序。

　　答：semaphore mutex=A, customer_count=0:
　　main()
　　{　　
　　Cobegin
　　Customeri()
　　{
　　p(mutex);
　　取號碼，進入隊列;
　　v(mutex);
　　v(customer_count);
　　}
　　serversi()
　　{
　　while(A)
　　{
　　p(customer_count);
　　p(mutex);
　　從隊列中取下一個號碼;
　　v(mutex);

7.下面是兩個並發執行的進程。它們能正確運行嗎？若不能請舉例說明，並改正之。（5分）

parbegin

var X：integer;

process P1 process P2

var y，z：integer： var t,u：integer；

begin begin

x:=1； x:=0：

y:=0： t=0；

if x≥l then y:=y十1； if x≤l then t:=t+2；

z:=y； u:=t；

end； end；

parend.

　　答：能。

8.九、在一個盒子裏，混裝了相等數量的黑棋子和白棋子，現要用自動分揀系統把黑棋子和白棋子分開，該系統由兩個並發執行的進程P1和P2組成，其中進程P1專門揀黑子，進程P2專門揀白子。規定兩個進程輪流揀子且每個進程每次只揀一個子。當一個進程在揀子時不允許另一個進程去揀子，並設P1先揀。請用P，V操作管理這兩個並發進程，使其能正確實現上述功能。

　　答：var S1,S2:semaphore;

S1:=1;S2:=0;

cobegin

{

process P1

begin

repeat

P(S1);

揀白子

V(S2);

until false;

end

process P2

begin

repeat

P(S2);

揀黑子

V(S1);

until false;

end

}

coend.

用信號量進程同步與互斥