桌子上有一个盘子,可以放一个水果。爸爸总是放苹果到盘子中,而妈妈总是放香蕉到盘子中, 一个儿子专等吃盘子中的香蕉, 而一个女儿专等吃盘子中的苹果。请用 P、V 操作来实现爸爸、 妈妈、儿子、女儿之间的同步与互斥关系?
时间: 2024-03-17 12:39:50 浏览: 18
这个问题可以使用信号量(Semaphore)来实现同步与互斥。具体实现如下:
首先,定义四个信号量,分别为:
- father_sem:爸爸信号量,初始值为1,表示爸爸可以放苹果到盘子中;
- mother_sem:妈妈信号量,初始值为1,表示妈妈可以放香蕉到盘子中;
- son_sem:儿子信号量,初始值为0,表示儿子等待盘子中的香蕉;
- daughter_sem:女儿信号量,初始值为0,表示女儿等待盘子中的苹果。
然后,爸爸、妈妈、儿子、女儿的操作如下:
爸爸操作:
```
P(father_sem); // 等待爸爸信号量
放苹果到盘子中;
V(mother_sem); // 释放妈妈信号量
```
妈妈操作:
```
P(mother_sem); // 等待妈妈信号量
放香蕉到盘子中;
V(father_sem); // 释放爸爸信号量
```
儿子操作:
```
P(mother_sem); // 等待妈妈信号量
P(son_sem); // 等待儿子信号量
拿起盘子中的香蕉;
V(father_sem); // 释放爸爸信号量
```
女儿操作:
```
P(father_sem); // 等待爸爸信号量
P(daughter_sem); // 等待女儿信号量
拿起盘子中的苹果;
V(mother_sem); // 释放妈妈信号量
```
解释:
- 爸爸和妈妈操作之前都要等待对方信号量,保证两者之间的互斥;
- 爸爸放完苹果后,释放妈妈信号量,让妈妈可以放香蕉,然后爸爸等待妈妈信号量,保证妈妈放完香蕉后才能继续;
- 妈妈放完香蕉后,释放爸爸信号量,让爸爸可以放苹果,然后妈妈等待爸爸信号量,保证爸爸放完苹果后才能继续;
- 儿子和女儿操作之前都要等待对方信号量,保证两者之间的互斥;
- 儿子等待妈妈信号量,保证妈妈放完香蕉后才能拿起盘子中的香蕉,然后儿子等待儿子信号量,让女儿可以先拿到盘子中的苹果;
- 女儿等待爸爸信号量,保证爸爸放完苹果后才能拿起盘子中的苹果,然后女儿等待女儿信号量,让儿子可以先拿到盘子中的香蕉。