假设桌上有一个空盘子,里面只允许放一个水果,父亲向盘中放苹果,母亲向盘中放桔子,儿子专等吃盘中的桔子,女儿专等吃盘中的苹果,请用PV原语实现父亲、母亲、儿子、女儿四个并发进程的同步。
时间: 2024-09-08 10:03:43 浏览: 71
PV原语是操作系统中实现进程同步与互斥的重要工具。P操作(Proberen,尝试)通常用于申请资源,若资源可用则继续执行,若不可用则进程进入等待状态;V操作(Verhogen,增加)通常用于释放资源,使等待该资源的其他进程可以继续执行。在该问题中,我们可以假设有一个信号量empty表示盘子为空,以及两个信号量apple和orange分别表示盘子中是苹果和桔子。
我们可以这样设置初始信号量的值:
- empty = 1,表示盘子初始为空,可以放置一个水果;
- apple = 0,表示初始时盘中没有苹果;
- orange = 0,表示初始时盘中没有桔子。
进程定义如下:
1. 父亲进程:P(empty),表示等待盘子为空;然后V(apple),表示在盘子中放置了一个苹果;
2. 母亲进程:P(empty),表示等待盘子为空;然后V(orange),表示在盘子中放置了一个桔子;
3. 儿子进程:P(orange),表示等待盘中有一个桔子;然后吃掉桔子,并执行V(empty),表示盘子为空;
4. 女儿进程:P(apple),表示等待盘中有一个苹果;然后吃掉苹果,并执行V(empty),表示盘子为空。
这里需要注意的是,由于父亲和母亲进程都是向盘中放置水果,他们不能同时进行,否则会发生冲突。因此,可以通过一个额外的信号量(例如:mutex = 1)来控制父亲和母亲的进程互斥执行。
代码示例:
```c
semaphore empty = 1; // 表示盘子为空,可以放水果
semaphore apple = 0; // 表示盘子中有苹果
semaphore orange = 0; // 表示盘子中有桔子
semaphore mutex = 1; // 控制父亲和母亲进程互斥
void father() {
while (true) {
P(empty);
// 放置苹果的操作
V(apple);
}
}
void mother() {
while (true) {
P(empty);
// 放置桔子的操作
V(orange);
}
}
void son() {
while (true) {
P(orange);
// 吃掉桔子的操作
V(empty);
}
}
void daughter() {
while (true) {
P(apple);
// 吃掉苹果的操作
V(empty);
}
}
```
注意,上述代码仅为同步机制的概念性描述,并不是实际可运行的代码。实际应用中,P和V操作需要根据具体的操作系统或编程语言提供的同步机制来实现。
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