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进程同步与互斥——哲学家就餐问题源码实现(dining philosopher’s problem)
进程同步与互斥——读者/写者问题源码实现(reader-writer lock)
进程同步与互斥——吸烟者问题源码实现(cigarette smoker’s problem)
进程同步与互斥——理发师问题源码实现(sleeping barber problem)
问题描述:
假设一个系统有三个抽烟者进程和一个供应者进程。每个抽烟者不停地卷烟并抽掉它,但要卷起并抽掉一支烟, 抽烟者需要有三种材料:烟草、纸和胶水。三个抽烟者中,第一个拥有烟草,第二个拥有纸,第三个拥有胶水。供应者进程无限地提供三种材料,供应者每次将两种材料放到桌子上,拥有剩下那种材料的抽烟者卷一根烟并抽掉它,并给供应者一个信号告诉已完成,此时供应者就会将另外两种材料放到桌上,如此重复(让三个抽烟者轮流地抽烟)。
问题分析:
1)关系分析。供应者与三个抽烟者分别是同步关系。由于供应者无法同时满足两个或以上的抽烟者,三个抽烟者对抽烟这个动作互斥(或由三个抽烟者轮流抽烟得知)。
2)整理思路。显然这里有4个进程。供应者作为生产者向三个抽烟者提供材料。
3)信号量设置。信号量offerl, offer2, offer3分别表示烟草和纸组合的资源、烟草和胶水组合的资源、纸和胶水组合的资源。信号量finish用于同步吸烟者和供应商进程,供应商需要等待一个吸烟者吸完烟,再提供下一个资源,吸烟者要通过finish信号量告诉供应商,我吸完烟了。
int random; //储存随机数
semaphore offer1 = 0; //定义信号量对应烟草和纸组合的资源
sempahore offer2 = 0; //定义信号量对应烟草和胶水组合的资源
semaphore offer3 = 0; //定义信号量对应纸和胶水组合的资源
semaphore finish = 0; //定义信号量表示抽烟是否完成
void supplier_process()
{
while(1)
{
random = random % 3;
if(random == 0)
{
V(offer1);
}
else if (random == 1)
{
V(offer2);
}
else
{
V(offer3);
}
P(finish);
}
}
void smoker_process_one()
{

本文详细介绍了使用信号量解决并发编程中的吸烟者问题,涉及进程同步与互斥的概念,通过源码展示了如何利用信号量实现烟草、纸张和胶水资源的协调,使得三个吸烟者能轮流抽烟,避免死锁情况的发生。同时,文中还提供了供应商进程和三个吸烟者进程的伪代码和C++实现,展示了实际运行效果。
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