题目:假设学校的某学生自习室共有100个位置，自习室门口有一台打卡机。只要有空位，学生就可以进入自习，学生进入时必须在门口打卡登记姓名和进入时间，离开时也要在门口打卡登记离开时间，编程模拟学生进入和离开的过程，要求如下:" (1)学生不能同时使用打卡机; (2)在Linux下编写程序，使用多线程(或多进程)和信号量解决该问题;*(3)动态显示当前的信息(进入者，离开者，剩余座位等)。

这是一个经典的多线程编程问题，可以使用多线程和信号量实现。具体实现步骤如下：

1. 定义一个共享内存结构体，用于存储学生进入和离开的信息，包括姓名、进入时间和离开时间等。

2. 定义一个信号量，用于控制打卡机的并发访问。

3. 定义一个线程池，用于处理学生的进入和离开事件。

4. 在主线程中动态显示当前的信息，包括进入者、离开者和剩余座位等。

具体实现可以参考下面的代码（使用C语言和Linux系统）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#include <unistd.h>

#define MAX_STUDENT_NUM 100

typedef struct {
    char name[20];  // 学生姓名
    time_t enter_time;  // 进入时间
    time_t leave_time;  // 离开时间
} Student;

typedef struct {
    Student students[MAX_STUDENT_NUM];  // 学生数组
    int count;  // 当前学生数
} SharedData;

SharedData *shared_data;  // 共享内存数据

sem_t sem;  // 打卡机信号量

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;  // 互斥锁

void *enter(void *arg) {
    char *name = (char *)arg;
    sem_wait(&sem);  // 获取打卡机访问权
    pthread_mutex_lock(&mutex);  // 获取共享内存访问权
    if (shared_data->count < MAX_STUDENT_NUM) {
        Student student;
        strcpy(student.name, name);
        student.enter_time = time(NULL);
        shared_data->students[shared_data->count++] = student;
        printf("%s 进入了自习室，当前座位数：%d\n", name, MAX_STUDENT_NUM - shared_data->count);
    } else {
        printf("自习室已满，%s 进入失败\n", name);
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);  // 释放共享内存访问权
    sem_post(&sem);  // 释放打卡机访问权
    return NULL;
}

void *leave(void *arg) {
    char *name = (char *)arg;
    sem_wait(&sem);  // 获取打卡机访问权
    pthread_mutex_lock(&mutex);  // 获取共享内存访问权
    int i;
    for (i = 0; i < shared_data->count; i++) {
        if (strcmp(shared_data->students[i].name, name) == 0) {
            shared_data->students[i].leave_time = time(NULL);
            printf("%s 离开了自习室，停留时间：%ld 秒，当前座位数：%d\n", name,
                   shared_data->students[i].leave_time - shared_data->students[i].enter_time,
                   MAX_STUDENT_NUM - shared_data->count + 1);
            break;
        }
    }
    if (i == shared_data->count) {
        printf("%s 没有进入自习室，无法离开\n", name);
    } else {
        for (; i < shared_data->count - 1; i++) {
            shared_data->students[i] = shared_data->students[i + 1];
        }
        shared_data->count--;
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);  // 释放共享内存访问权
    sem_post(&sem);  // 释放打卡机访问权
    return NULL;
}

int main() {
    shared_data = (SharedData *)mmap(NULL, sizeof(SharedData), PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    shared_data->count = 0;

    sem_init(&sem, 0, 1);

    pthread_t tid[MAX_STUDENT_NUM * 2];  // 最多有2倍的线程数
    int i;
    for (i = 0; i < MAX_STUDENT_NUM * 2; i++) {
        if (i % 2 == 0) {
            char name[20];
            sprintf(name, "学生%d", i / 2 + 1);
            pthread_create(&tid[i], NULL, enter, name);
        } else {
            char name[20];
            sprintf(name, "学生%d", i / 2 + 1);
            pthread_create(&tid[i], NULL, leave, name);
        }
    }

    while (1) {
        sleep(1);
        pthread_mutex_lock(&mutex);  // 获取共享内存访问权
        printf("当前座位数：%d\n", MAX_STUDENT_NUM - shared_data->count);
        int i;
        for (i = 0; i < shared_data->count; i++) {
            printf("%s 进入时间：%ld，离开时间：%ld\n", shared_data->students[i].name,
                   shared_data->students[i].enter_time, shared_data->students[i].leave_time);
        }
        pthread_mutex_unlock(&mutex);  // 释放共享内存访问权
    }

    sem_destroy(&sem);
    return 0;
}