某博物馆的一展馆最多可容纳300人同时参观,有一个出入口,该出入口一次仅允许一人通过。参观者的活动如下图。请添加必要的信号量和P、V操作,以实现上述过程中的互斥与同步,要求写出完整的过程,并说明信号量的含义并赋初值。(注:用伪代码描述其实现同步和互斥的实现过程)
时间: 2024-10-23 16:18:15 浏览: 33
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为了实现博物馆一展馆的参观者进出互斥以及人数控制,我们可以使用两个信号量:`sem_capacity` 表示剩余的参观名额,初始化为300;`sem_exit` 表示正在离开的人数,初始化为0。
以下是使用伪代码实现的同步和互斥过程:
```pseudo
// 定义信号量
Semaphore sem_capacity = 300; // 额头数量
Semaphore sem_exit = 1; // 出口控制
// 进馆函数 (visit())
void visit():
while True: // 循环等待直到有空位
P(sem_capacity); // 尝试获取额头发信号量,如果不足则阻塞
if sem_capacity.value == 0: // 如果额头发完,进入等待区
P(sem_exit); // 等待出口打开
else: // 有空位,减小额头发信号量并继续
sem_capacity.decrement();
// 访问过程中... (这里省略具体访问动作)
// 出馆函数 (exit())
void exit():
V(sem_capacity); // 增加额头发信号量,表示减少一名参观者
sem_exit.increment(); // 开启出口,允许下一个人通过
// 出馆后... (这里省略具体离开动作)
```
在这个实现中,`P`操作(Pend)用于尝试获取信号量,如果信号量小于当前线程需要的数量,则会阻塞。`V`操作(Signal)用于释放信号量,增加其值。
信号量的主要含义是在并发环境下作为共享资源的计数器,它们维护了对资源使用的控制,保证了并发进程的正确同步。在这里,`sem_capacity`负责控制参观人数上限,`sem_exit`用于协调参观者有序进出。
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