有三个进程P1、P2和C,它们共享一个缓冲区buf。进程P1反复地从设备上读一个记录信息,并将其存入缓冲区buf;进程P2反复地从另一个设备上读一个记录信息,也将其存入缓冲区buf;进程C将缓冲区buf中的记录信息取出,并加工处理。如果缓冲区buf只能存储一个记录,只有在进程C读取信息后,才能存储下一个记录,同时规定,P1或P2不能连续两次向缓冲区buf存放记录,且在初始状态它们中哪一个先向缓冲区buf存放信息都是允许的。请用信号量机制实现进程P1、P2和C的并发执行。
时间: 2024-02-25 17:58:29 浏览: 101
shared_buf:具有共享内存的C ++缓冲区
这是一个经典的生产者-消费者问题,可以使用信号量机制来实现进程间的同步与互斥。我们需要使用三个信号量:empty、full、mutex。
- empty:表示缓冲区是否为空,初值为1,每次进程C取出一个记录信息后会将其置为1。
- full:表示缓冲区是否已满,初值为0,每次进程P1或P2存入一个记录信息后会将其置为1。
- mutex:用于互斥访问缓冲区,初值为1。
根据问题描述,我们还需要增加一个变量turn,用于记录上一次向缓冲区存入记录信息的进程编号。初始值可以为1或2。当turn为1时,表示上一次存入记录信息的进程是P1,下一次只能由P2存入;当turn为2时,表示上一次存入记录信息的进程是P2,下一次只能由P1存入。
以下是伪代码实现:
```
int buf; // 缓冲区
int turn = 1; // 上一次存入记录信息的进程编号
semaphore empty = 1; // 初值为1
semaphore full = 0; // 初值为0
semaphore mutex = 1; // 初值为1
void P1() {
while (true) {
// 读取记录信息
int data = read_from_device_1();
// 等待缓冲区非满
P(full);
// 互斥访问缓冲区
P(mutex);
// 存入记录信息
buf = data;
turn = 2;
// 释放互斥信号量和空信号量
V(mutex);
V(empty);
}
}
void P2() {
while (true) {
// 读取记录信息
int data = read_from_device_2();
// 等待缓冲区非满
P(full);
// 互斥访问缓冲区
P(mutex);
// 存入记录信息
buf = data;
turn = 1;
// 释放互斥信号量和空信号量
V(mutex);
V(empty);
}
}
void C() {
while (true) {
// 等待缓冲区非空
P(empty);
// 互斥访问缓冲区
P(mutex);
// 取出记录信息
int data = buf;
// 释放互斥信号量和满信号量
V(mutex);
V(full);
// 处理记录信息
process_data(data);
}
}
```
在P1和P2的代码中,先等待缓冲区非满,再互斥访问缓冲区存入记录信息。在存入记录信息后,释放互斥信号量和空信号量。注意在存入记录信息前,需要更新turn的值。
在C的代码中,先等待缓冲区非空,再互斥访问缓冲区取出记录信息。在取出记录信息后,释放互斥信号量和满信号量。最后处理记录信息。
以上就是使用信号量机制实现进程间同步与互斥的伪代码实现。
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