The Little Book of Semaphores 信号量小书 第五章 稍欠经典的同步问题 5.2 理发店问题

第五章 稍欠经典的同步问题

 

5.2 理发店问题

最初的理发店问题是由Dijkstra提出的。 它的变体出现在Silberschatz和Galvin的操作系统概念[10]一书中。

理发店包括一间带n把椅子的等候室和带理发椅的理发室。 如果没有顾客服务，理发师就会睡觉。 如果顾客进入理发店并且所有椅子都被占用，则顾客离开商店。 如果理发师很忙，但是椅子可用，则顾客坐在其中一把空椅子上。 如果理发师睡着了，顾客就会叫醒理发师。 编写一个程序来协调理发师和顾客。

为了使问题更具体，我添加了以下信息：

•顾客线程应调用名为getHairCut的函数。
•如果顾客线程在商店满员时到达，它可以调用不会返回的balk。
•理发师线程应该调用cutHair。
•当理发师调用cutHair时，应该只有一个线程同时调用getHairCut。

编写一个解决方案，并确保满足这些约束。

 

5.2.1 理发店问题提示

n是理发店能容纳的顾客总数：三个在等候室，一个在椅子上。

customers计算商店中的顾客数量; 它受互斥锁mutex保护。

理发师等待customer信号，直到顾客进入理发店，然后顾客等待barber信号，直到理发师发出信号让他坐下来。

理发后，顾客向customerDone发出信号并等待barberDone。

 

5.2.2 理发店问题方案

该解决方案结合了记分板和两个会合点（two rendezvouses）【复数的“会合（rendezvouses）”是罕见的，并非所有词典都理解它是什么。 另一种可能性是复数也拼写为“集合点”，但最终的“s”会发音。】。 以下是顾客的代码：

如果理发店中已有n个顾客，任何到达的顾客都会立即调用balk。 否则，每个顾客都会向customer发出信号并等待barber信号。

这是理发师的代码：

每当顾客发出信号时，理发师就会醒来，发出barber信号，然后给一个人理发。 如果另一位顾客在理发师忙碌时到达，那么在下一次迭代中，理发师将通过customer信号量而不会睡觉。

customer和barber信号量的名称都基于集合点的命名约定，因此customer.wait（）表示“等待客户”，而不是“客户在这里等待”。

第二次集合，使用customerDone和barberDone，确保在理发师循环之前完成理发，让下一位顾客进入临界区。
此解决方案位于sync_code / barber.py中（参见3.2）。