桌上有一空盘,只允许存放一个水果。爸爸可向盘中放苹果,也可向盘中放桔子。儿子专等吃盘中的桔子,女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘中空时一次只能放一只水果供吃者取用,请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。
时间: 2024-10-20 16:03:42 浏览: 95
为了实现爸爸、儿子和女儿三个并发进程的同步,我们可以使用P(Put,放置)和V(Vacate,腾出)原语。这里我们假设操作系统已经提供了这两种原语供线程间通信。下面是一个简单的同步方案:
```c
#include <semaphore.h> // 假设已包含Semaphore头文件
#define FRUIT_BUCKET 1
#define PUT_APPLE 0
#define PUT_ORANGE 1
#define EAT_FRUIT 2
// 创建信号量
sem_t bucket; // 盘子
sem_t apple_taken; // 苹果被吃的标志
sem_t orange_taken; // 橙子被吃的标志
void dad(void);
void son(void);
void daughter(void);
int main() {
sem_init(&bucket, 0, FRUIT_BUCKET); // 初始化盘子为一个水果
sem_init(&apple_taken, 0, 0); // 苹果已被拿走
sem_init(&orange_taken, 0, 0); // 橙子已被拿走
pthread_create(&thread_dad, NULL, dad, NULL);
pthread_create(&thread_son, NULL, son, NULL);
pthread_create(&thread_daughter, NULL, daughter, NULL);
pthread_join(thread_dad, NULL);
pthread_join(thread_son, NULL);
pthread_join(thread_daughter, NULL);
sem_destroy(&bucket); // 关闭信号量
sem_destroy(&apple_taken);
sem_destroy(&orange_taken);
return 0;
}
void dad(void *arg) {
while (true) {
sem_wait(&bucket); // 爸爸尝试放下水果
if (rand() % 2 == PUT_APPLE) { // 随机选择放苹果或橙子
printf("Dad put an apple.\n");
sem_post(&apple_taken); // 标记水果已被拿走
} else {
printf("Dad put an orange.\n");
sem_post(&orange_taken); // 标记水果已被拿走
}
sem_wait(&apple_taken || &orange_taken); // 等待水果被吃掉
}
}
void son(void *arg) {
while (true) {
sem_wait(&apple_taken); // 儿子等待吃苹果
printf("Son eats the apple.\n");
sem_post(&bucket); // 让父亲可以再次放水果
}
}
void daughter(void *arg) {
while (true) {
sem_wait(&orange_taken); // 女儿等待吃橙子
printf("Daughter eats the orange.\n");
sem_post(&bucket); // 让父亲可以再次放水果
}
}
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