Process Synchronization-Example 2

问题描述

理发店有一位理发师，一把理发椅和N把供等候的顾客坐的椅子。
如果没有顾客，理发师在理发椅上睡觉；
当有一个顾客到来时，他必须先唤醒理发师；
如果顾客来时理发师正在理发，如果有空椅子，坐下等待，否则离开。
用P，V操作解决上述问题中的同步和互斥关系。

分析

将顾客看作N个生产者，理发师是1个消费者。
理发师和椅子是临界资源，故顾客间是互斥关系；
理发师和顾客是同步关系。

信号量设置

1 Semaphore barberReady = 0  互斥量，只能取0或1  
2 Semaphore accessSeat = 1  互斥量，如果为1，表明椅子数可以增加或减少，相当于给椅子加锁，避免两个顾客同时坐一把椅子
3 Semaphore num_wait = 0   坐在椅子上等待的顾客数
4 int seat_free    空着的椅子数目

参考(https://en.wikipedia.org/wiki/Sleeping_barber_problem)

解答

 1 /*顾客进程*/
 2 void customer()
 3 {    
 4     while(true)
 5     {
 6         P(accessSeat);  //试图坐下
 7         if(seat_free > 0)
 8         {
 9             seat_free--;  //坐下
10             V(num_wait);  //试图唤醒理发师，
11             V(accessSeat);  //不用再锁着椅子
12             P(baberReady); //等待理发师ready
13             理发;
14         }
15         else
16         {
17             V(accessSeat);  //释放加在椅子上的锁
18             离开;
19         }
20     }
21 }
22 
23 /*理发师进程*/
24 void barber()
25 {
26     while(true)
27     {
28         P(num_wait);   //尝试获得一位顾客，如果没有，去睡觉
29         P(accessSeat);   //尝试获得椅子锁，更改空闲椅子数目
30         seat_free++;    //空椅子加1
31         V(baberReady);    //理发师准备好了
32         V(accessSeat);    //无需继续锁着椅子
33         理发;
34     }
35 }