实施“操作系统”课程的案例教学述介(2)

　　1. 案例介绍

　　有一单向行驶的公路桥，每次只允许一辆汽车通过。当汽车到达桥头时，若桥上无车，便可上桥；否则需等待，直到桥上的汽车下桥为止。若每一辆车为一个进程，请用Wait、Signal操作保证汽车按要求过桥。

　　2. 案例分析

　　可以将公路桥看作一个临界资源，设置一个信号量S实现互斥，初值为1。由于每个汽车过桥的过程相同，这里只给出一辆汽车Pi过桥的同步描述。

　　Semaphore S=1；

　　Pi（）{

　　While（1）{

　　到达桥头；

　　Wait（Mutex）；

　　上桥行驶；

　　到达桥的另一端；

　　Signal（Mutex）；

　　}

　　}

　　3. 教学组织

　　传统教学是注入式教学，而在案例教学过程中，教师是主导地位，学生是主体地位，教师可以带领学生从未知领域进入已知领域[4]。在组织实施时，可以在给出问题描述后先让学生讨论，然后引导学生分析在这个问题中需要互斥访问的临界资源是什么，如何去定义信号量，初始值是多少。定义好信号量后，和学生一起写出解决这个问题的算法。

　　二、利用信号量实现前趋关系的案例

　　有些进程在运行时具有前趋关系。例如，进程C完成数据处理后进程P才可以进行结果打印，则进程C和P之间存在前趋关系，即C→P。利用信号量可以实现进程间的前趋关系。

　　（一）基本方法

　　在实现前趋关系时，可以为进程C和P定义一个公用信号量S，并设置初始值0。进程C完成数据处理后要执行Signal（S）操作向进程P发一个信号，而进程P在打印之前要执行Wait（S）操作，即收到信号后才可以打印。

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