有n个接收消息的进程A1,A2,......An和一个发送消息的进程B,他们共享一个容量为1的缓冲区。发送进程B不断地通过缓冲区向进程A1,A2,......An发送消息。发送到缓冲区的每个消息,必须等所有的接收进程A1,A2,......An各取一次且仅限一次后,进程B才能继续发送消息。请编写程序实现这n+1个进程的同步
时间: 2024-01-24 16:17:12 浏览: 21
可以使用信号量实现这个同步问题。我们需要维护3个信号量:
1. `mutex`:用于互斥访问缓冲区,确保同时只有一个进程可以访问缓冲区。
2. `empty`:表示缓冲区是否为空,初始值为1。
3. `full`:表示缓冲区是否已满,初始值为0。
接下来是进程B的伪代码:
```
while (true) {
// 生成消息
message = generate_message();
// 等待缓冲区为空
down(empty);
// 互斥访问缓冲区
down(mutex);
// 将消息写入缓冲区
write_to_buffer(message);
// 释放互斥锁
up(mutex);
// 通知接收进程缓冲区已满
up(full);
}
```
接下来是进程Ai的伪代码:
```
while (true) {
// 等待缓冲区非空
down(full);
// 互斥访问缓冲区
down(mutex);
// 从缓冲区中读取消息
message = read_from_buffer();
// 释放互斥锁
up(mutex);
// 消费消息
consume_message(message);
// 通知发送进程缓冲区已空
up(empty);
}
```
以上代码中,`down` 和 `up` 分别是 P 操作和 V 操作,用于对信号量进行操作。`down(s)` 表示将信号量 `s` 的值减1,如果结果小于0,则当前进程被阻塞,等待被唤醒;`up(s)` 表示将信号量 `s` 的值加1,如果有进程因为等待 `s` 而被阻塞,则唤醒其中一个进程。
这样,通过控制缓冲区的状态,进程B和进程Ai之间就可以实现同步。当缓冲区为空时,进程B会被阻塞,直到缓冲区被接收进程取走消息之后才能继续发送消息;当缓冲区已满时,接收进程会被阻塞,直到进程B将消息写入缓冲区之后才能继续消费消息。
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