完成程序：在公共汽车上，乘客上完后，售票员关门，驾驶员开车，售票员售票，到站汽车停稳后，售票员开门，乘客上下车，售票员和驾驶员之间密切配合，直到下班。请用信号量描述公共汽车上售票员与驾驶员的工作过程。 (空格处填写：wait, signal, stop, run)

售票员进程：

wait(上车乘客数量信号量); // 等待乘客上完车
stop(车门状态信号量); // 关门
signal(车开信号量); // 发送车开信号
wait(到站信号量); // 等待到站
stop(车门状态信号量); // 开门
wait(上车乘客数量信号量); // 等待乘客上完车
signal(车门状态信号量); // 关门
signal(售票员工作完成信号量); // 售票员工作完成

驾驶员进程：

wait(车门状态信号量); // 等待车门关闭
signal(车开信号量); // 发送车开信号
wait(到站信号量); // 等待到站
signal(车门状态信号量); // 开门
wait(售票员工作完成信号量); // 等待售票员完成工作
signal(上车乘客数量信号量); // 发送上车乘客数量信号量
signal(车门状态信号量); // 关门

说明：

- 上车乘客数量信号量：表示乘客上完车的数量，初值为 0。
- 到站信号量：表示公共汽车到达站点，初值为 0。
- 车门状态信号量：表示公共汽车车门的状态，初值为 1（即车门开启状态）。
- 车开信号量：表示公共汽车开始行驶，初值为 0。
- 售票员工作完成信号量：表示售票员完成工作，初值为 0。

相关问题

C语言实现公共汽车上司机、售票员和乘客之间的进程同步

在C语言中，可以使用信号量来实现公共汽车上司机、售票员和乘客之间的进程同步。具体实现步骤如下：

1. 定义信号量：定义三个信号量，分别代表司机、售票员和乘客。

sem_t driver_sem;
sem_t conductor_sem;
sem_t passenger_sem;

2. 初始化信号量：在程序开始时，使用sem_init()函数初始化信号量。

sem_init(&driver_sem, 0, 1); // 初始值为1，表示司机可以进入公共汽车
sem_init(&conductor_sem, 0, 1); // 初始值为1，表示售票员可以进入公共汽车
sem_init(&passenger_sem, 0, 0); // 初始值为0，表示乘客不能进入公共汽车

3. 司机进入公共汽车：司机在进入公共汽车之前需要等待售票员离开公共汽车。

sem_wait(&conductor_sem); // 等待售票员离开公共汽车
// 进入公共汽车
// ...
sem_post(&driver_sem); // 司机离开公共汽车，释放信号量

4. 售票员进入公共汽车：售票员在进入公共汽车之前需要等待司机离开公共汽车，同时需要等待所有乘客下车。

sem_wait(&driver_sem); // 等待司机离开公共汽车
// 等待所有乘客下车
while (sem_trywait(&passenger_sem) == 0) {
    // 乘客下车
}
// 进入公共汽车
// ...
sem_post(&conductor_sem); // 售票员离开公共汽车，释放信号量

5. 乘客上车：乘客在上车之前需要等待售票员允许进入公共汽车。

sem_post(&passenger_sem); // 允许乘客进入公共汽车
sem_wait(&passenger_sem); // 等待售票员允许进入公共汽车
// 上车
// ...
sem_post(&passenger_sem); // 乘客下车，释放信号量

通过信号量的方法，可以实现公共汽车上司机、售票员和乘客之间的进程同步，保证每个人的行动顺序是正确的，从而避免了资源竞争和死锁等问题。

使用C语言实现公共汽车上司机、售票员和乘客之间的进程同步：只有车停下后，售票员才能开门， 只有售票员开门后，乘客才能上、下车， 只有乘客上车后，售票员才能开关门， 只有售票员关好门后，司机才能开车。 假设初态时车已停稳，售票员没开门。

这个问题可以使用信号量来实现进程同步。以下是一个简单的实现示例：

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

#define MAX_PASSENGERS 10

sem_t driver_sem, conductor_sem, passenger_sem;
int passenger_count = 0;
int door_open = 0;

void* driver(void* arg) {
    while (1) {
        // 等待售票员开门
        sem_wait(&conductor_sem);
        door_open = 1;
        printf("Driver: Door opened\n");
        // 等待乘客上车
        for (int i = 0; i < passenger_count; i++) {
            sem_wait(&passenger_sem);
            printf("Driver: Passenger %d get on the bus\n", i+1);
        }
        // 关门
        door_open = 0;
        printf("Driver: Door closed\n");
        // 售票员可以开门了
        sem_post(&conductor_sem);
        // 开车
        printf("Driver: Start driving\n");
        sleep(5);
    }
}

void* conductor(void* arg) {
    while (1) {
        // 等待司机停车
        sem_wait(&driver_sem);
        // 开门
        sem_wait(&conductor_sem);
        printf("Conductor: Door opened\n");
        // 等待乘客上、下车
        sem_wait(&passenger_sem);
        passenger_count--;
        printf("Conductor: Passenger get off the bus\n");
        if (passenger_count == 0) {
            // 乘客都下车了，可以关门了
            sem_post(&conductor_sem);
        }
        else {
            // 乘客还没下完，等待下一个乘客下车
            sem_post(&passenger_sem);
        }
        sem_wait(&passenger_sem);
        passenger_count++;
        printf("Conductor: Passenger get on the bus\n");
        // 告诉司机可以开车了
        sem_post(&driver_sem);
        // 等待司机停车
        sem_wait(&driver_sem);
        // 关门
        printf("Conductor: Door closed\n");
        door_open = 0;
        // 开始售票
        printf("Conductor: Start selling ticket\n");
        sleep(2);
        // 开门
        printf("Conductor: Door opened\n");
        door_open = 1;
        sem_post(&conductor_sem);
    }
}

void* passenger(void* arg) {
    int id = *(int*)arg;
    free(arg);
    while (1) {
        // 等待门开
        sem_wait(&passenger_sem);
        if (door_open) {
            // 上车
            printf("Passenger %d: Get on the bus\n", id);
            passenger_count++;
            // 关门
            if (passenger_count == MAX_PASSENGERS) {
                sem_post(&conductor_sem);
            }
            else {
                sem_post(&passenger_sem);
            }
            // 等待门开
            sem_wait(&passenger_sem);
            if (door_open) {
                // 下车
                printf("Passenger %d: Get off the bus\n", id);
                // 关门
                sem_post(&conductor_sem);
            }
            else {
                // 司机已经关门了，等待下一次开门
                sem_wait(&passenger_sem);
            }
        }
        else {
            // 司机还没开门，等待下一次开门
            sem_wait(&passenger_sem);
        }
    }
}

int main() {
    sem_init(&driver_sem, 0, 0);
    sem_init(&conductor_sem, 0, 1);
    sem_init(&passenger_sem, 0, 0);
    pthread_t driver_thread, conductor_thread, passenger_threads[MAX_PASSENGERS];
    pthread_create(&driver_thread, NULL, driver, NULL);
    pthread_create(&conductor_thread, NULL, conductor, NULL);
    for (int i = 0; i < MAX_PASSENGERS; i++) {
        int* id = malloc(sizeof(int));
        *id = i+1;
        pthread_create(&passenger_threads[i], NULL, passenger, id);
    }
    pthread_join(driver_thread, NULL);
    pthread_join(conductor_thread, NULL);
    for (int i = 0; i < MAX_PASSENGERS; i++) {
        pthread_join(passenger_threads[i], NULL);
    }
    sem_destroy(&driver_sem);
    sem_destroy(&conductor_sem);
    sem_destroy(&passenger_sem);
    return 0;
}

在这个示例中，我们使用了三个信号量：`driver_sem`、`conductor_sem` 和 `passenger_sem`。`driver_sem` 和 `conductor_sem` 的初值都是 0，表示开始时车已经停稳，售票员需要开门才能售票。`passenger_sem` 的初值是 0，表示开始时没有乘客。每个线程在需要等待某个条件满足时都会调用 `sem_wait()`，表示等待信号量的值变为非负数。当条件满足时，线程会调用 `sem_post()` 来增加信号量的值。如果有多个线程在等待同一个信号量，调用 `sem_post()` 会唤醒其中一个线程。

在 `driver()` 中，司机会等待售票员开门，然后等待乘客上车，最后开车。在 `conductor()` 中，售票员会等待司机停车，然后开门等待乘客上、下车，最后开始售票。在 `passenger()` 中，乘客会等待门开，然后上车或下车。