题目20介绍

该题目是GATE-CS-2014-(Set-1)的第20个问题。

题目描述

题目基于操作系统中的进程同步机制，提出以下场景：有两个进程A和B，它们共享两个变量x和y。A进程执行语句x=y+1，而B进程执行语句y=x+1。要求设计同步机制，保证在任意时刻，变量x和y的值是相等的。

题目分析

该题目考察进程同步问题，需要考虑进程的临界区、互斥、同步等问题。

解决该问题的一个可行方法是使用互斥锁，通过加锁的方式确保在进程A执行x=y+1语句时，B进程无法访问变量y。同时，在B进程执行y=x+1语句时，A进程无法访问变量x。

下面是一个使用互斥锁来解决该问题的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

int x = 0, y = 0;
pthread_mutex_t lock;

void* thread_a(void* arg) {
    pthread_mutex_lock(&lock);
    x = y + 1;
    pthread_mutex_unlock(&lock);
    return NULL;
}

void* thread_b(void* arg) {
    pthread_mutex_lock(&lock);
    y = x + 1;
    pthread_mutex_unlock(&lock);
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t tid1, tid2;

    pthread_mutex_init(&lock, NULL);

    pthread_create(&tid1, NULL, thread_a, NULL);
    pthread_create(&tid2, NULL, thread_b, NULL);

    pthread_join(tid1, NULL);
    pthread_join(tid2, NULL);

    pthread_mutex_destroy(&lock);

    printf("x = %d, y = %d\n", x, y);

    return 0;
}

以上代码使用了pthread库提供的线程，其中线程A执行x = y+1语句，线程B执行y = x+1语句。同时，通过pthread_mutex_lock()和pthread_mutex_unlock()函数来控制进程的互斥问题，确保在任意时刻，变量x和y的值是相等的。

总结

该题目考察了操作系统进程同步机制的实现。通过加锁的方式，确保在临界区内只有一个进程能够执行关键步骤，从而解决了进程同步的问题。