2.三个进程P1、P2、P3使用包含N个单元的缓冲区,P1每次用Produce()生成一个正整数并用put()送入缓冲区的某个空单元;P2每次用getodd()从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd()统计奇数个数;P3每次用geteven()从缓冲区中取出偶数并用counteven()统计偶数个数,请用信号量实现三个进程的同步与互斥活动。
时间: 2024-03-14 08:47:16 浏览: 108
这是一个经典的生产者-消费者问题,可以使用信号量来实现进程间的同步和互斥。以下是一个可能的实现方案:
```python
# 定义信号量
mutex = Semaphore(1) # 用于互斥操作缓冲区
empty = Semaphore(N) # 用于追踪缓冲区空位数量
full = Semaphore(0) # 用于追踪缓冲区已有元素数量
count_odd = Semaphore(1) # 用于互斥操作奇数计数器
count_even = Semaphore(1) # 用于互斥操作偶数计数器
# 缓冲区和计数器
buffer = [None] * N
odd_count = 0
even_count = 0
# 生产者进程
def producer():
while True:
item = Produce() # 生产一个元素
empty.acquire() # 等待缓冲区有空位
mutex.acquire() # 互斥操作缓冲区
index = buffer.index(None) # 找到下一个空位
buffer[index] = item # 放入元素
mutex.release() # 释放缓冲区
full.release() # 增加缓冲区中元素数量
# 消费者进程1:统计奇数个数
def consumer_odd():
global odd_count
while True:
full.acquire() # 等待缓冲区有元素
mutex.acquire() # 互斥操作缓冲区
index = buffer.index(next(i for i in buffer if i is not None and i%2==1)) # 找到下一个奇数
item = buffer[index]
buffer[index] = None
mutex.release() # 释放缓冲区
empty.release() # 增加缓冲区空位数量
count_odd.acquire() # 互斥操作奇数计数器
odd_count += 1
count_odd.release()
# 消费者进程2:统计偶数个数
def consumer_even():
global even_count
while True:
full.acquire() # 等待缓冲区有元素
mutex.acquire() # 互斥操作缓冲区
index = buffer.index(next(i for i in buffer if i is not None and i%2==0)) # 找到下一个偶数
item = buffer[index]
buffer[index] = None
mutex.release() # 释放缓冲区
empty.release() # 增加缓冲区空位数量
count_even.acquire() # 互斥操作偶数计数器
even_count += 1
count_even.release()
```
在以上代码中,生产者不断生产元素,并将它们放入缓冲区中。两个消费者不断从缓冲区中取出元素,如果该元素是奇数,则奇数计数器加一;如果该元素是偶数,则偶数计数器加一。使用信号量可以保证缓冲区的同步和互斥操作,同时也能保证计数器的同步和互斥操作。
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