设计要求：编程序模拟车站售票厅进程同步问题，售票厅任何时刻最多可容纳20名购票者进入，否则需要在外面等待。每个购票者可以看成一个进程。
售票厅任何时刻最多可容纳20名购票者进入，当售票大厅超过20人时，系统提示乘客需退出大厅等待；当大厅中人数少于或等于20人时，售票员开始售票，并提示等待的乘客进入大厅；
由于售票大厅是缓存区，最大容量为20，因此会出现3中情况：
① 若此时售票厅里人数为零时，则程序会提醒售票大厅为空，售票员的进程阻塞，直到购票者的进程运行完才唤醒该进程；
② 当进入售票厅内的人数还没有20时，进程将继续执行，则表示售票者的进程和购票者的进程都能执行;
③ 由于程序中的售票厅最大只能容纳20个人，所以，当售票厅内的人数进入将20时，则程序会提醒用户售票大厅的人数已满，请排队等候，购票者进程阻塞，直到售票者的进程运行完才唤醒该进程。
由于是多个购票者和多个售票者对应多个缓存区，因此，设置3个信号量：
同步信号量empty表示空缓存单元的个数，初值为20；
同步信号量full表示满缓冲单元的个数，初值为0；
互斥信号量mutex表示互斥使用的整个缓存池，初值为1；
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | 1、建立信号量 typedef int semaphore; typedef int item; item buffer[N] = {0};//缓存区 int in = 0;//进来缓存区的位置 int out = 0;//出去的缓存区的位置 int num=0;//此时缓存区的人数 int proCount = 0;// int purchaserNum,sellerNum;//售票者的人数，乘客的人数 semaphore mutex = 1, empty = N, full = 0, proCmutex = 1; //信号量的定义，empty=空的缓存区数量，full=满的缓存区的数量， proCmutex=1//生产乘客的信号量 typedef struct Node{ pthread_t temp; //进程 struct Node *next; //指针域 }Node,*LinkList;//定义链表 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 | 2、乘客进程 void * purchaser(void * a){ while(true){ while(proCmutex <= 0);//判断乘客是否产生 proCmutex--;//已产生 proCount++;//乘客的数量 while(empty <= 0){ printf("售票大厅已满！请排队等候\n"); }//P(empty),判断缓存区是否为满 while(mutex <= 0);//P(mutex)，判断缓冲区是否被占用 mutex--;//将缓存区的状态变为正在被调用 if(buffer[in]==0) buffer[in] = proCount;//将进来的乘客序号放入缓冲区 in = (in + 1) % N;//进来的指针推进一位 full++; //V(full)，表示满的缓存区增加 num++; //缓冲区的人数加一 printf("第%d乘客已进,此时售票大厅的人数为%d\n",proCount,num); empty--; //空的缓存区减少，乘客进来了缓存区 mutex++; //V(mutex)，释放缓冲区 proCmutex++;//乘客已经进入售票大厅完，可再产生一名新的乘客 Sleep(sleepTime); pthread_exit(0);//进程结束 } } |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 | 3、售票员进程 void * seller(void *b){ while(true){ while(full <= 0){ printf("售票大厅为空！\n"); if(proCount==purchaserNum&&proCmutex==1)//判断售票员进程结束的标志：乘客全部离开售票大厅 exit(0);//进程结束 }//P(full)，判断缓冲区是否为空 while(mutex <= 0);//P(mutex)，判断缓冲区是否被占用 mutex--;//将缓存区的状态变为正在被调用 empty++;//V(empty)，表示空的缓存区增加 int nextc = buffer[out];//找出离开位置的序号 buffer[out] = 0;//售票完将离开售票大厅，此时该位置为0 out = (out + 1) % N;//离开的指针加一 if(nextc!=0) { num--;//此时售票大厅的人数减一 full--;//表示满的缓冲区减少，乘客离开了缓存区 printf("\t\t\t\t第%d乘客已走,此时售票大厅的人数为%d\n", nextc,num); } mutex++;//V(mutex),释放缓冲区 Sleep(sleepTime); } } |