桌上有个能盛的下五个水果的空盘子。爸爸不停的向盘中放苹果或桔子,儿子不停的从盘中取出桔子享用,女儿不停的从盘中取出苹果享用。规定三人不能同时从盘中取放水果。试用信号量实现爸爸、儿子和女儿这三个进程之间的同步
时间: 2023-04-27 21:04:30 浏览: 766
这道题需要使用三个信号量来实现进程之间的同步。分别是:
1. empty:表示盘子中还能放入的水果数量,初值为5。
2. apple:表示盘子中苹果的数量,初值为。
3. orange:表示盘子中桔子的数量,初值为。
爸爸进程:
```
while(true){
// 生产一个苹果或桔子
produce_fruit();
// P操作,等待盘子有空位置
sem_wait(empty);
// 判断是放入苹果还是桔子
if(is_apple()){
// 放入苹果
sem_post(apple);
}else{
// 放入桔子
sem_post(orange);
}
}
```
儿子进程:
```
while(true){
// P操作,等待盘子中有桔子
sem_wait(orange);
// 取出一个桔子
get_orange();
// V操作,增加一个空位置
sem_post(empty);
}
```
女儿进程:
```
while(true){
// P操作,等待盘子中有苹果
sem_wait(apple);
// 取出一个苹果
get_apple();
// V操作,增加一个空位置
sem_post(empty);
}
```
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桌上有个能盛得下五个水果的空盘子。爸爸不停地向盘中放苹果或桔子,儿子不停地从盘中取出桔子享用,女儿不停地从盘中取出苹果享用。规定三人不能同时从盘子中取放水果。试用信号量实现爸爸、儿子和女儿这三个循环进
程的同步。
可以使用三个信号量来实现同步,分别是fruit、apple和orange。
fruit信号量初始值为5,表示盘子中还能放入5个水果。当爸爸向盘子中放入一个水果时,fruit信号量减1;当儿子或女儿从盘子中取出一个水果时,fruit信号量加1。
apple信号量初始值为,表示盘子中没有苹果。当爸爸向盘子中放入一个苹果时,apple信号量加1;当女儿从盘子中取出一个苹果时,apple信号量减1。
orange信号量初始值为,表示盘子中没有桔子。当爸爸向盘子中放入一个桔子时,orange信号量加1;当儿子从盘子中取出一个桔子时,orange信号量减1。
爸爸、儿子和女儿的循环进程中,可以使用P操作和V操作来实现同步。具体实现如下:
爸爸进程:
while(true){
//放入苹果或桔子
P(fruit);
if(随机数生成的是苹果){
P(apple);
//放入苹果
V(apple);
}else{
P(orange);
//放入桔子
V(orange);
}
//休眠一段时间
}
儿子进程:
while(true){
//取出桔子
P(orange);
//享用桔子
V(fruit);
//休眠一段时间
}
女儿进程:
while(true){
//取出苹果
P(apple);
//享用苹果
V(fruit);
//休眠一段时间
}
这样就可以实现爸爸、儿子和女儿的同步了。当盘子中没有水果时,爸爸会被阻塞,直到有人取出水果才能继续放入;当盘子中没有苹果或桔子时,女儿或儿子会被阻塞,直到爸爸放入相应的水果才能取出。
桌上有个能放得下五个水果的空盘子。爸爸只向盘中放桔子,妈妈不停地向盘中放苹果和桔子,儿子不停地从盘中取出桔子享用,女儿不停地从盘中取出苹果和桔子享用。规定四人不能同时从盘子中取放水果。试用信号量实现爸爸、妈妈、儿子和女儿这三个循环进程之间的同步。
好的,这是一个经典的生产者-消费者问题,可以使用信号量来进行同步。我们可以使用三个信号量,分别代表盘子中可以放置的桔子数量、盘子中可以放置的苹果和桔子数量以及盘子中可以取出的水果数量。
以下是示例代码:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define N 5 // 盘子中最多可以放置的水果数量
sem_t empty; // 盘子中可以放置的桔子数量
sem_t apple_orange; // 盘子中可以放置的苹果和桔子数量
sem_t mutex; // 互斥信号量,用于对盘子进行操作
int count = 0; // 盘子中当前水果数量
void *father(void *arg)
{
while (1) {
sem_wait(&empty); // 等待盘子中有空位可以放置桔子
sem_wait(&mutex); // 对盘子进行互斥操作
printf("Father puts an orange into the dish\n");
count++; // 盘子中桔子数量加1
sem_post(&mutex); // 解除盘子的互斥操作
sem_post(&apple_orange); // 盘子中可以放置的水果数量加1
}
}
void *mother(void *arg)
{
while (1) {
sem_wait(&apple_orange); // 等待盘子中可以放置苹果和桔子
sem_wait(&mutex); // 对盘子进行互斥操作
printf("Mother puts an apple into the dish\n");
printf("Mother puts an orange into the dish\n");
count += 2; // 盘子中水果数量加2
sem_post(&mutex); // 解除盘子的互斥操作
sem_post(&empty); // 盘子中可以放置的桔子数量加1
}
}
void *son(void *arg)
{
while (1) {
sem_wait(&mutex); // 对盘子进行互斥操作
if (count > 0) {
printf("Son takes an orange from the dish\n");
count--; // 盘子中桔子数量减1
}
sem_post(&mutex); // 解除盘子的互斥操作
}
}
void *daughter(void *arg)
{
while (1) {
sem_wait(&mutex); // 对盘子进行互斥操作
if (count > 0) {
printf("Daughter takes an apple from the dish\n");
printf("Daughter takes an orange from the dish\n");
count -= 2; // 盘子中水果数量减2
}
sem_post(&mutex); // 解除盘子的互斥操作
}
}
int main()
{
pthread_t tid_father, tid_mother, tid_son, tid_daughter;
sem_init(&empty, 0, N); // 盘子中最多可以放置N个桔子
sem_init(&apple_orange, 0, 0); // 盘子中初始没有苹果和桔子
sem_init(&mutex, 0, 1); // 盘子的初始状态为未被操作
pthread_create(&tid_father, NULL, father, NULL);
pthread_create(&tid_mother, NULL, mother, NULL);
pthread_create(&tid_son, NULL, son, NULL);
pthread_create(&tid_daughter, NULL, daughter, NULL);
pthread_join(tid_father, NULL);
pthread_join(tid_mother, NULL);
pthread_join(tid_son, NULL);
pthread_join(tid_daughter, NULL);
sem_destroy(&empty);
sem_destroy(&apple_orange);
sem_destroy(&mutex);
return 0;
}
```
在上面的代码中,我们使用了三个信号量 `empty`、`apple_orange` 和 `mutex`。`empty` 表示盘子中可以放置的桔子数量,`apple_orange` 表示盘子中可以放置的苹果和桔子数量,`mutex` 表示对盘子的互斥操作。
在 `father` 函数中,爸爸会不停地向盘子中放置桔子,当盘子中存在空位可以放置桔子时,爸爸会将桔子放入盘子中,并将 `empty` 信号量加1,表示盘子中可以放置的桔子数量增加1。
在 `mother` 函数中,妈妈会不停地向盘子中放置苹果和桔子,当盘子中可以放置苹果和桔子时,妈妈会将苹果和桔子放入盘子中,并将 `apple_orange` 信号量加1,表示盘子中可以放置的苹果和桔子数量增加1。
在 `son` 函数中,儿子会不停地从盘子中取出桔子,当盘子中存在桔子时,儿子会从盘子中取出一个桔子,并将盘子中可以放置的桔子数量减1。
在 `daughter` 函数中,女儿会不停地从盘子中取出苹果和桔子,当盘子中存在苹果和桔子时,女儿会从盘子中取出一个苹果和一个桔子,并将盘子中可以放置的苹果和桔子数量减1。
最后,在主函数中,我们创建了四个线程分别代表爸爸、妈妈、儿子和女儿,并等待它们的结束。我们还使用 `sem_destroy` 函数销毁了创建的三个信号量。