问题描述
桌子上有一只盘子,每次只能向其中放入一个水果。爸爸专向盘子中放苹果,妈妈专向盘子中放橘子,儿子专等吃盘子中的橘子,女儿专等吃盘子中的苹果。只有盘子为空时,爸爸或妈妈就可向盘子中放一个水果;仅当盘子中有自己需要的水果时,儿子或女儿可以从盘子中取出。
问题分析
关系分析。由每次只能向其中放入一只水果可知爸爸和妈妈是互斥关系。爸爸和女儿、妈妈和儿子是同步关系,而且这两对进程必须连起来。儿子和女儿之间没有互斥和同步关系,因为他们是选择条件执行,不可能并发。
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整理思路。这里有4个进程,实际上可以抽象为两个生产者和两个消费者被连接到大小为1的缓冲区上。
信号量设置。首先设置信号量plate为互斥信号量,表示是否允许向盘子放入水果,初值为1,表示最多只允许放入一个。信号量 apple表示盘子中是否有苹果,初值为0,表示盘子为空,若apple=1,则表示可取。信号量orange表示盘子中是否有橘子,初值为0,表示盘子为空,若orange=1,则可取。
解决方案
代码描述如下:
semaphore plate=l, apple=0, orange=0;
dad() { //父亲进程
while (1) {
prepare an apple;
P(plate) ; //互斥向盘中取、放水果
put the apple on the plate; //向盘中放苹果
V(apple); //允许取苹果
}
}
mom() { // 母亲进程
while(1) {
prepare an orange;
P(plate); //互斥向盘中取、放水果
put the orange on the plate; //向盘中放橘子
V(orange); //允许取橘子
}
}
son(){ //儿子进程
while(1){
P(orange) ; //互斥向盘中取橘子
take an orange from the plate;
V(plate); //允许向盘中取、放水果
eat the orange;
}
}
daughter () { //女儿进程
while(1) {
P(apple); // 互斥向盘中取苹果
take an apple from the plate;
V(plate); //运行向盘中取、放水果
eat the apple;
}
}