用记录型信号量实现三个进程互斥使用打印机台打印机

要使用记录型信号量实现三个进程互斥地访问共享资源，如一台打印机，我们可以创建一个记录型信号量，其中包含了两个字段：一个表示可用的打印机数量（初始为1），另一个用于跟踪正在使用打印机的进程编号。下面是一个简单的Python模拟示例[^1]：

1. 定义记录型信号量结构：

class PrinterSemaphore:
    def __init__(self):
        self.available_printers = 1
        self.current_user = None

# 初始化一个打印机信号量实例
printer_semaphore = PrinterSemaphore()

2. 实现进程互斥使用打印机:

def print_job(pid):
    global printer_semaphore
    with printer_semaphore:
        if not printer_semaphore.available_printers:
            print(f"Process {pid}: No printers available")
            return

        printer_semaphore.current_user = pid
        print(f"Process {pid}: Acquired printer and started printing...")
        # 假设打印任务耗时...
        time.sleep(2)
        print(f"Process {pid}: Printing done.")
        printer_semaphore.available_printers += 1
        printer_semaphore.current_user = None

# 创建并启动三个进程
for i in range(1, 4):
    threading.Thread(target=print_job, args=(i,)).start()

在这个例子中，`with`语句确保了在调用结束后信号量会自动恢复到原始状态。当只有一个可用的打印机时，其他进程会被阻塞直到打印机被释放。