系统调用中的信号量PV操作 理发师问题

l 理发师问题：一个理发店由一间等候室W和一间工作室B组成。顾客可以从外面大街上进入W等候理发。两个房间的入口是并排的，且共享一扇日本式可滑动的推拉门(门总是挡住一个入口)。顾客在工作室内理完发，可由B的旁门出去。W中有N把椅子，顾客必须坐着等候。理发师可由门上小窗查看W中无人就睡觉，否则开门，并叫一位顾客入内理发。顾客每进入一位，都拉铃通知理发师。若把顾客和理发师都视为进程，请用P、V操作写出进程的同步算法。 l 要求打印： 题目中要求描述理发师和顾客的行为，因此需要两类线程barber()和customer ()分别描述理发师和顾客的行为。其中，理发师有活动有理发和睡觉两个事件；等待和理发二个事件。店里有固定的椅子数，上面坐着等待的顾客，顾客在到来这个事件时，需判断有没有空闲的椅子，理发师决定要理发或睡觉时，也要判断椅子上有没有顾客。所以，顾客和理发师之间的关系表现为： （1）理发师和顾客之间同步关系：当理发师睡觉时顾客近来需要唤醒理发师为其理发，当有顾客时理发师为其理发，没有的时候理发师睡觉。 （2）理发师和顾客之间互斥关系：由于每次理发师只能为一个人理发，且可供等侯的椅子有限只有n把，即理发师和椅子是临界资源，所以顾客之间是互斥的关系。 （3）故引入3个信号量和一个控制变量： ⅰ控制变量waiting用来等候理发的顾客数，初值为0； ⅱ信号量customers用来记录等候理发的顾客数，并用作阻塞理发师进程，初值为0； ⅲ信号量barbers用来记录正在等候顾客的理发师数，并用作阻塞顾客进程，初值为1； ⅳ信号量mutex用于互斥，初值为1 using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; using System.Threading; namespace 理发师问题2 { internal class Program { // Fields private static Semaphore barbers = new Semaphore(1, 10); private static int chairs; private static int count = 0; private static Semaphore customers = new Semaphore(0, 10); private static int finish = 0; private static Semaphore mtx = new Semaphore(1, 10); private static int waiting = 0; // Methods public static void barber() { while (true) { customers.WaitOne(); mtx.WaitOne(); waiting--; barbers.Release(); mtx.Release(); cuthair(); finish++; } } public static void customer() { mtx.WaitOne(); count++; Console.WriteLine("叮咚！第{0}个顾客来了", count); if (waiting < chairs) { if (waiting > 0) { Console.WriteLine("此时有{0}个人在等待理发", waiting); } else { Console.WriteLine("没有人在等待"); } waiting++; Console.WriteLine("还有{0}个座位,顾客留下", (chairs - waiting) + 1); mtx.Release(); customers.Release(); barbers.WaitOne(); gethaircut(); } else { Console.WriteLine("座位已满，第{0}个顾客离开", count); mtx.Release(); } } public static void cuthair() { Console.WriteLine("开始理发！这是理发师的第{0}个顾客.", finish + 1); Thread.Sleep(0x2328); Console.WriteLine("理发完成 !"); } public static void gethaircut() { Thread.Sleep(0x238c); Console.WriteLine("第{0}个顾客理发完毕,离开.", finish); } private static void Main(string[] args) { string str = string.Empty; Console.WriteLine("请输入椅子的总数目:"); chairs = Convert.ToInt32(Console.ReadLine()); Console.WriteLine("理发店共有{0}把椅子", chairs); Console.WriteLine("开门接待顾客吗?Y/N"); for (string str2 = Console.ReadLine(); (str2 != "Y") && (str2 != "y"); str2 = Console.ReadLine()) { Console.WriteLine("********对不起，尚未开门！********"); Console.WriteLine("开门接待顾客吗?Y/N"); } Console.WriteLine("********营业中，欢迎光临！********"); new Thread(new ThreadStart(Program.barber)).Start(); while ((str != "y") && (str != "Y")) { Random random = new Random(DateTime.Now.Millisecond); Thread.Sleep(random.Next(1, 0x2710)); Console.WriteLine("*******************************"); new Thread(new ThreadStart(Program.customer)).Start(); if ((finish >= 10) && (waiting == 0)) { Console.WriteLine("已经为{0}个顾客理发了，要关门下班吗?(Y/N)", finish); str = Console.ReadLine(); } if ((str == "Y") || (str == "y")) { Console.WriteLine("************暂停营业！**********"); break; } } } } }         题目: 用多线程同步方法解决睡眠理发师问题（Sleeping-Barber Problem) 理发店有一位理发师，一把理发椅和n把用来等候理发的椅子。如果没有顾客，则更好师便在理发椅上睡觉，顾客到来时，如理发师闲则理发，否则如有空等候椅则坐等，没有空椅则离开，编写程序实现理发师和顾客程序，实现进程控制，要求不能出现竞争。 2．将1题中问题修改为有两位理发师，设计程序实现同步控制。 问题提示：可以用一个变量waiting来记录等候理发的顾客数，另使用三个信号量：用来记录等候理发的顾客数customers；用来记录理发师是否空闲的信息号量barbers，一个用于互斥访问waiting变量的mutex。 1已经做好了，只是想把理发师扩充问两个，求助！ 初始条件： 1． 操作系统：Linux 2． 程序设计语言：C语言 3. 设有一个理发师，5把椅子（另外还有一把理发椅），几把椅子可用连续存储单元。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1．技术要求： 1）为每个理发师／顾客产生一个线程，设计正确的同步算法 2）每个顾客进入理发室后，即时显示“Entered” 及其线程自定义标识，还同时显示理发室共有几名顾客及其所坐的位置。 3）至少有10个顾客，每人理发至少3秒钟。 4）多个顾客须共享操作函数代码。 2． 设计说明书内容要求： 1)设计题目与要求 2)总的设计思想及系统平台、语言、工具等。 3）数据结构与模块说明（功能与流程图） 4）给出用户名、源程序名、目标程序名和源程序及其运行结果。（要注明存储各个程序及其运行结果的主机IP地址和目录。） 5）运行结果与运行情况 （提示:     (1)连续存储区可用数组实现。 (2)编译命令可用：　cc  -lpthread  -o 　目标文件名  源文件名 (3)多线程编程方法参见附件。） 1设计题目与要求 1.1 设计题目 用多线程同步方法解决睡眠理发师问题（Sleeping-Barber Problem) 1.2 设计要求 1.2.1 初始条件 （1）操作系统：Linux （2）程序设计语言：C语言 （3）设有一个理发师，5把椅子（另外还有一把理发椅），几把椅子可用连续存储单元。 1.2.2 技术要求 （1）为每个理发师／顾客产生一个线程，设计正确的同步算法 （2）每个顾客进入理发室后，即时显示“Entered” 及其线程自定义标识，还同时显示理发室共有几名顾客及其所坐的位置。 （3）至少有10个顾客，每人理发至少3秒钟。 （4）多个顾客须共享操作函数代码。 2 总体设计思想及开发环境与工具 2.1 总体设计思想 题目中要求描述理发师和顾客的行为，因此需要两类线程barber()和customer ()分别描述理发师和顾客的行为。其中，理发师有活动有理发和睡觉两个事件；等待和理发二个事件。店里有固定的椅子数，上面坐着等待的顾客，顾客在到来这个事件时，需判断有没有空闲的椅子，理发师决定要理发或睡觉时，也要判断椅子上有没有顾客。所以，顾客和理发师之间的关系表现为： （1）理发师和顾客之间同步关系：当理发师睡觉时顾客近来需要唤醒理发师为其理发，当有顾客时理发师为其理发，没有的时候理发师睡觉。 （2）理发师和顾客之间互斥关系：由于每次理发师只能为一个人理发，且可供等侯的椅子有限只有n把，即理发师和椅子是临界资源，所以顾客之间是互斥的关系。 （3）故引入3个信号量和一个控制变量： ⅰ控制变量waiting用来记录等候理发的顾客数，初值为0； ⅱ信号量customers用来记录等候理发的顾客数，并用作阻塞理发师进程，初值为0； ⅲ信号量barbers用来记录正在等候顾客的理发师数，并用作阻塞顾客进程，初值为1； ⅳ信号量mutex用于互斥，初值为1 2.2 多线程编程原理 此次在Linux下进行多线程编程需要用到pthread_create和pthread_join这两个函数。 2.2.1 创建一个线程 pthread_create用来创建一个线程，原型为： extern int pthread_create((pthread_t *__thread, __const pthread_attr_t *__attr,void *(*__start_routine) (void *), void *__arg)) 第一个参数为指向线程标识符的指针，第二个参数用来设置线程属性，第三个参数是线程运行函数的起始地址，最后一个参数是运行函数的参数。函数thread不需要参数时，最后一个参数设为空指针。第二个参数设为空指针时，将生成默认属性的线程。创建线程成功后，新创建的线程则运行参数三和参数四确定的函数，原来的线程则继续运行下一行代码。 2.2.2 等待一个线程结束 pthread_join用来等待一个线程的结束，函数原型为： extern int pthread_join __P ((pthread_t __th, void **__thread_return)); 第一个参数为被等待的线程标识符，第二个参数为一个用户定义的指针，它可以用来存 储被等待线程的返回值。这个函数是一个线程阻塞的函数，调用它的函数将一直等待到被 等待的线程结束为止，当函数返回时，被等待线程的资源被收回。 2.2.3 信号量 （1）函数sem_init（）用来初始化一个信号量，函数原型为： extern int sem_init __P ((sem_t *__sem, int __pshared, unsigned int __value)); sem为指向信号量结构的一个指针；pshared不为０时此信号量在进程间共享，否则只能为当前进程的所有线程共享；value给出了信号量的初始值。 （2）函数sem_post( sem_t *sem )用来增加信号量的值。 当有线程阻塞在这个信号量上时，调用这个函数会使其中的一个线程不在阻塞，选择机制同样是由线程的调度策略决定的。 （3）函数sem_wait( sem_t *sem )被用来阻塞当前线程直到信号量sem的值大于0，解除阻塞后将sem的值减一，表明公共资源经使用后减少。函数sem_trywait ( sem_t *sem )是函数sem_wait（）的非阻塞版本，它直接将信号量sem的值减一。 2.3 伪码实现 difine n 5；    //为顾客准备的椅子数为5  semaphore  mutex=1；  //用于互斥 semaphore  customers=0；//等候理发的顾客数 semaphore  barbers=1；//正在等候顾客的理发师数 int  waiting=0；    //等候理发的顾客数  //理发师线程 void barber()  { while(true)                  //判断有无顾客 { wait(customers);              //若无顾客,理发师睡眠 wait(mutex);                //互斥 waiting--;                  //等候顾客数少一个 signal(mutex);              //释放临界资源 signal(barber);              //理发师去为一个顾客理发 cut_hair;                  //正在理发 } } //顾客线程 void customer()      { wait(mutex);              //互斥 if (waiting #include #include #include #include #include #include #define n 5  //the shop have five chairs //design three semaphores: mutex,customer,barbers sem_t mutex,customers,barbers; int waiting=0;  //the number of waiting customers int chair[5]; void * barber(); void * customer(void *arg); int main(int argc,char *argv[]) { //create 10 semaphores and one Barber semaphore pthread_t Customer_id[10],Barber_id; int i; sem_init(&mutex,0,1);  //init mutex semaphore to 1 sem_init(&customers,0,0);//init semaphore customers to 0 sem_init(&barbers,0,1); for(i=0;i<5;i++) pthread_create(&Barber_id,NULL,(void*)barber,NULL); for (i=0;i<10;i++) pthread_create(&Customer_id[i],NULL,(void*)customer,(void*)(i+1)); for (i=0;i<10;i++) pthread_join(Customer_id[i],NULL); for(i=0;i<5;i++) pthread_join(Barber_id,NULL); return 0; } //creat barber pthread void * barber() { int i; int next; //wait(customers),if no customers,barber sleeping sem_wait(&customers); sem_wait(&mutex);    //wait(mutex) waiting--;  //the numer of waiting reduce one for(i=0;i<5;i++) { if (chair[i]!=0) { next= chair[i]; chair[i]=0; break; } } printf("The barber is cutting %dth customer's hair\n",next); sleep(3); sem_post(&mutex); sem_post(&barbers); }  //creat customer pthread void * customer(void *arg) { int i; sem_wait(&mutex); //wait(mutex)  if(waiting报告

软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载