linux利用线程和信号量机制实现司机售票员同步操作问题

假设一个公共汽车站有多个售票窗口，每个售票窗口只能由一个售票员进行售票。同时，多个司机需要在这个公交车站购买车票。为了避免售票员之间的竞争和司机的混乱，可以使用线程和信号量机制实现售票员和司机之间的同步操作。

具体实现方法如下：

1. 创建一个线程池，每个线程代表一个售票员，每个售票员线程都等待一个信号量。

2. 当司机需要购票时，它会请求一个信号量。如果信号量的值大于0，表示有售票员空闲，司机可以购票。如果信号量的值为0，表示当前没有售票员空闲，司机需要等待。

3. 当售票员完成一次售票之后，它会释放信号量，表示自己已经空闲。如果还有司机在等待，信号量的值会被唤醒的司机线程获取，可以进行购票。

4. 如果售票员线程在等待信号量时被中断，它会继续等待信号量，直到信号量被释放。

通过线程和信号量机制，可以实现售票员和司机之间的同步操作，避免了竞争和混乱，提高了公共汽车站的运营效率。

相关问题

linux利用线程和信号量机制实现司机售票员同步操作问题代码

以下是一个简单的示例代码，其中包含一个线程代表司机，一个线程代表售票员，以及两个信号量实现同步操作：

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

#define NUM_TICKETS 20

// 定义两个信号量
sem_t driver_sem;
sem_t conductor_sem;

// 定义全局变量表示剩余票数
int remaining_tickets = NUM_TICKETS;

// 司机线程函数
void *driver_thread(void *arg) {
    while (remaining_tickets > 0) {
        // 等待售票员发信号
        sem_wait(&conductor_sem);
        printf("Driver: Bus is ready to go.\n");
        // 售票员已发出信号，司机开始发车
        printf("Driver: Bus is leaving now.\n");
        remaining_tickets--;
        // 发送信号给售票员
        sem_post(&driver_sem);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

// 售票员线程函数
void *conductor_thread(void *arg) {
    while (remaining_tickets > 0) {
        // 售票员发信号给司机
        sem_post(&conductor_sem);
        // 等待司机发信号
        sem_wait(&driver_sem);
        printf("Conductor: Ticket sold. Remaining tickets: %d\n", remaining_tickets);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    pthread_t driver_tid, conductor_tid;
    sem_init(&driver_sem, 0, 0);
    sem_init(&conductor_sem, 0, 0);
    pthread_create(&driver_tid, NULL, driver_thread, NULL);
    pthread_create(&conductor_tid, NULL, conductor_thread, NULL);
    pthread_join(driver_tid, NULL);
    pthread_join(conductor_tid, NULL);
    sem_destroy(&driver_sem);
    sem_destroy(&conductor_sem);
    return 0;
}

在这个示例中，售票员线程会先发出信号，然后等待司机线程发出信号。司机线程会等待售票员线程发出信号，然后进行发车操作并减少票数，最后再发出信号给售票员线程。这样就实现了司机和售票员之间的同步操作。

利用线程和信号量机制实现司机售票员同步操作问题

假设有一个公交车的售票员和司机需要进行同步操作，售票员需要在每一站点停车后向乘客售票，而司机则需要等待售票员售票完成后才能继续行驶。

我们可以使用线程和信号量机制来实现这个同步操作问题。具体实现步骤如下：

1. 创建两个线程，一个线程代表售票员，一个线程代表司机。

2. 创建一个信号量，初始值为0，用于表示售票员是否已经完成售票操作。

3. 在售票员线程中，售票员首先等待司机发出停车信号。一旦司机发出停车信号，售票员开始售票操作，售票员售票完成后释放信号量。

4. 在司机线程中，司机首先行驶到下一站点，然后发出停车信号，等待售票员完成售票操作，一旦售票员完成售票操作，司机释放售票信号量并继续行驶。

代码示例：

import threading

ticket_semaphore = threading.Semaphore(0)

def driver():
    while True:
        # 行驶到下一站点
        print("Driver: Next stop.")
        # 发出停车信号
        ticket_semaphore.release()
        # 等待售票员完成售票操作
        ticket_semaphore.acquire()
        # 继续行驶
        print("Driver: Continue driving.")

def conductor():
    while True:
        # 等待司机发出停车信号
        ticket_semaphore.acquire()
        # 售票员开始售票操作
        print("Conductor: Selling tickets.")
        # 售票员售票完成
        ticket_semaphore.release()

driver_thread = threading.Thread(target=driver)
conductor_thread = threading.Thread(target=conductor)

driver_thread.start()
conductor_thread.start()

在这个示例中，售票员和司机使用一个信号量进行同步操作，售票员在完成售票操作后释放信号量，司机在发出停车信号后等待售票员完成售票操作并释放信号量。这样就可以保证售票员和司机的操作是同步的。