38.桌上有一只盘子,最多可以容纳两个水果,每次仅能放入或取出一个水果。爸爸向盘子中放苹果(apple),妈妈向盘子中放橘子(orange),两个儿子专等吃盘子里的橘子,两个女儿专等吃盘子里30 的苹果。试用信号量和PV操作来实现爸爸、妈妈、儿子、女儿间的同步与互斥关系。
时间: 2023-05-16 13:05:45 浏览: 272
这是一个典型的生产者-消费者问题,可以使用信号量和PV操作来实现同步和互斥关系。具体实现方法如下:
1. 定义两个信号量,一个用于控制盘子中水果的数量,另一个用于控制盘子中苹果的数量。
2. 爸爸和妈妈作为生产者,使用PV操作来控制盘子中水果的数量。当盘子中水果数量为0时,爸爸和妈妈需要等待,直到盘子中有空位可以放入水果。
3. 儿子和女儿作为消费者,使用PV操作来控制盘子中水果的数量和苹果的数量。当盘子中水果数量为0时,儿子和女儿需要等待,直到盘子中有水果可以取出。当盘子中苹果数量为0时,女儿需要等待,直到盘子中有苹果可以取出。
4. 在PV操作中,P操作用于获取资源,V操作用于释放资源。
5. 代码实现如下:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define MAX_FRUIT 2
#define MAX_APPLE 30
sem_t fruit_sem;
sem_t apple_sem;
void *father(void *arg)
{
while(1)
{
sem_wait(&fruit_sem);
sem_wait(&apple_sem);
printf("Father puts an apple into the plate.\n");
sem_post(&fruit_sem);
}
}
void *mother(void *arg)
{
while(1)
{
sem_wait(&fruit_sem);
printf("Mother puts an orange into the plate.\n");
sem_post(&fruit_sem);
}
}
void *son(void *arg)
{
while(1)
{
sem_wait(&fruit_sem);
printf("Son takes an orange from the plate.\n");
sem_post(&fruit_sem);
}
}
void *daughter(void *arg)
{
while(1)
{
sem_wait(&fruit_sem);
sem_wait(&apple_sem);
printf("Daughter takes an apple from the plate.\n");
sem_post(&fruit_sem);
sem_post(&apple_sem);
}
}
int main()
{
sem_init(&fruit_sem, 0, MAX_FRUIT);
sem_init(&apple_sem, 0, MAX_APPLE);
pthread_t father_thread, mother_thread, son_thread, daughter_thread;
pthread_create(&father_thread, NULL, father, NULL);
pthread_create(&mother_thread, NULL, mother, NULL);
pthread_create(&son_thread, NULL, son, NULL);
pthread_create(&daughter_thread, NULL, daughter, NULL);
pthread_join(father_thread, NULL);
pthread_join(mother_thread, NULL);
pthread_join(son_thread, NULL);
pthread_join(daughter_thread, NULL);
sem_destroy(&fruit_sem);
sem_destroy(&apple_sem);
return 0;
}
```
注意:这里的代码只是一个简单的示例,实际应用中需要考虑更多的细节和异常情况。
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