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1、【实战 3】理发师问题理发店有一位理发师、一把理发椅及三把供等候理发的顾客坐的椅子。如果没有顾客，理发师就去睡觉。如果顾客来时所有的椅子都有人，那么顾客就离去。如果理发师在忙而有空闲的椅子，那么顾客就会坐在其中的一个空闲的椅子上。如果理发师在睡觉，顾客会唤醒他。请利用信号量 （ semaphores），写个程序来协调理发师和顾客进程。【浙江大学2007】int count=0;/记录理发店里的顾客数量semaphore mutex=1;/用于互斥访问count 变量所用的信号量semaphore barber_chair=0;/semaphore wait_chair=3;/顾客等待时可坐的椅
2、子semaphore ready=0;/坐在等候椅子上等待理发的顾客数量Barber()/ 理发师进程while(1)wait(ready);/是否有顾客在等待理发，没有则阻塞signal(barber_chair );/ 请等待时间最长的顾客坐到理发椅上signal(wait_chair );/坐到理发椅上的顾客让出一个等待时可坐的椅子barbering/给顾客理发Customer()/ 顾客进程 iwait(mutex);if(count=4) /如果理发店已经有四个顾客了 signal(mutex);leave /走人else/理发店里顾客不足 4 个 count+; /更新顾客人数 s
3、ignal(mutex);1wait(wait_chair);/先请求坐等待时坐的椅子signal(ready);/告诉理发师又有一位顾客准好了，等待理发wait(barber_chair);/再请求坐理发椅be barberedwait(mutex);count-;/更新店里的顾客人数signal(mutex);2【练习 1】 如图所示，有多个 PUT 操作同时向 BUFF1 放数据，有一个 MOVE 操作不断地将 BUFF1 的数据移到 BUFF2 ，有多个 GET 操作不断地从 BUFF2 中将数据取走。BUFF1 的容量为m， BUFF2 的容量是n， PUT 、 MOVE 、 GET
4、 每次操作一个数据，在操作的过程中要保证数据不丢失。试用P、 V 原语协调PUT 、 MOVE的操作，并说明每个信号量的含义和初值。PUTMOVEGETBuff1Buff2进程操作图【分析】 这里存在两个一般意义的“生产者 消费者” 问题， PUT（生产者） 与 MOVE（消费者）之间，需要设置三个信号量；MOVE （生产者）与GET （消费者）之间，需要设置三个信号量。PUT 进程套用生产者进程即可，MOVE进程只有在Buff1 有新数据且Buff2 有空闲区的时候才移动数据，GET 进程套用消费者进程即可。答案：设置 6 个信号量 full1、 empty1、 B-M1 、full2 、
5、empty2、 B-M2 ，它们的含义和初值如下：1) full1 表示 Buff1 是否有数据，初值为 0；2) empty1 表示 Buff1 有空间，初值为 m；3)B-M1 表示 Buff1 是否可操作，初值为1；4)Full2 表示 Buff2 是否有数据，初值为0；5) Empty2 表示 Buff2 有空间，初值为 n；6)B-M2 表示 Buff2 是否可操作，初值为1；repeatP(empty1) ；/* 判断 Buff1 是否有空间，没有则等待*/P(B-M1) ；/* 是否可操作 Buff1*/PUT ；V(B-M1) ；/* 设置 Buff1 可操作标志*/V(ful
6、l1) ；/* 设置 Buff1 有数据的标志*/until falserepeatP(full1) ；/* 判断 Buff1 是否有数据，没有则等待*/P(empty2) ；/* 判断 Buff2 是否有空间，没有则等待*/P(B-M1) ；/* 是否可操作 Buff1*/P(B-M2) ；/* 是否可操作 Buff2*/MOVE ；V(B-M1) ；/* 设置 Buff1 可操作标志 */V(B-M2) ；/* 设置 Buff2 可操作标志 */3V(empty1) ；/* 设置 Buff1 有空间标志 */V(full2) ；/* 设置 Buff2 有数据标志 */until falserepeatP(full2) ；/* 判断 Buff2 是否有数据，没有则等待*/P(B-M2) ；/* 是否可操作Buff2*/GET ；V(B-M2) ；/* 设置 Buff2 可操作标志*/V(empty2) ；/* 设置 Buff2 有空间的标志*/until false4