a,b两点之间是一段东西向的单行车道,现要设计一个自动管理系统,管理规则如下: (1)当ab之间有车辆在行驶时同方向的车可以同时驶入ab段,但另一方向的车必须在ab段外等待; (2)当ab之间无车辆在行驶时,到达a点(或b点)的车辆可以进入ab段,但不能从a点和b点同时驶入; (3)当某方向在ab段行驶的车辆驶出了ab段且暂无车辆进入ab段时,应让另一方向等待的车辆进入ab段行驶。 请用信号量为工具,对ab段实现正确管理以保证行驶安全。
时间: 2024-01-22 09:20:45 浏览: 94
课程设计-大作业-校园车辆管理系统本科毕业设计,采用php+mysql+python技术架构三种用户:管理员、车主、交警
这道题目可以使用两个信号量来实现对ab段的控制。一个是用于控制同方向车辆的信号量,另一个是用于控制不同方向车辆的信号量。
具体实现如下:
1. 初始化两个信号量同方向车辆信号量和不同方向车辆信号量的值均为1。
2. 同方向车辆进入ab段时,首先对同方向车辆信号量进行P操作,然后再进入ab段,离开ab段时再对不同方向车辆信号量进行V操作。
3. 不同方向车辆进入ab段时,首先对不同方向车辆信号量进行P操作,然后再进入ab段,离开ab段时再对同方向车辆信号量进行V操作。
4. 当ab段内所有的同方向车辆都离开后,如果有等待的不同方向车辆,则对不同方向车辆信号量进行V操作,让其进入ab段。
5. 当ab段内所有的不同方向车辆都离开后,如果有等待的同方向车辆,则对同方向车辆信号量进行V操作,让其进入ab段。
6. 注意,进入ab段的车辆必须按照先来后到的原则进行排队,使用先进先出的队列来实现。
完整代码实现如下:
```python
from threading import Semaphore, Thread
from queue import Queue
# 同方向车辆信号量
same_direction_semaphore = Semaphore(1)
# 不同方向车辆信号量
diff_direction_semaphore = Semaphore(1)
# 同方向车辆队列
same_direction_queue = Queue()
# 不同方向车辆队列
diff_direction_queue = Queue()
# 车辆进入ab段函数
def enter_ab(direction):
if direction == 'same':
same_direction_queue.put(1)
same_direction_semaphore.acquire()
else:
diff_direction_queue.put(1)
diff_direction_semaphore.acquire()
# 车辆离开ab段函数
def leave_ab(direction):
if direction == 'same':
same_direction_semaphore.release()
if same_direction_queue.qsize() > 0:
same_direction_semaphore.acquire()
same_direction_queue.get()
else:
diff_direction_semaphore.release()
if diff_direction_queue.qsize() > 0:
diff_direction_semaphore.acquire()
diff_direction_queue.get()
# 车辆线程函数
def car_thread(direction):
enter_ab(direction)
print(f'{direction} car enters ab')
# 车辆行驶
print(f'{direction} car is driving')
leave_ab(direction)
print(f'{direction} car leaves ab')
# 创建多个车辆线程进行测试
for i in range(10):
Thread(target=car_thread, args=('same',)).start()
Thread(target=car_thread, args=('diff',)).start()
```
这样就可以使用信号量来实现对ab段的控制,保证车辆行驶的安全。
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