理发师问题 - 信号量实现版

 1 顾客信号量 = 0  
 2 理发师信号量 = 0  
 3 互斥信号量mutex = 1 // 椅子是理发师和顾客精进程都可以访问的临界区 
 4 int 空椅子数量 = N     //所有的椅子数量  
 5 
 6 理发师（线程/进程）  
 7 While(true){        //持续不断地循环  
 8   P（顾客）          //试图为一位顾客服务，如果没有他就睡觉（进程阻塞）  
 9   P（互斥信号量）     //如果有顾客，这时他被叫醒（理发师进程被唤醒），要修改空椅子的数量  
10     空椅子数量++     //一张椅子空了出来  
11   V（理发师）        //现在有一个醒着的理发师，理发师准备理发，多个顾客可以竞争理发师互斥量，但是只有一个顾客进程可以被唤醒并得到服务  
12   V（互斥信号量）    //释放椅子互斥量，使得进店的顾客可以访问椅子的数量以决定是否进店等待 
13   /* 理发师在理发 */ 
14 ｝  
15 
16 
17 顾客（线程/进程）  
18 while(true)
19 ｛   //持续不断地循环  
20     P（互斥信号量）     //想坐到一张椅子上  
21     if (空椅子数量 > 0) 
22     { //如果还有空着的椅子的话  
23         空椅子数量--        //顾客坐到一张椅子上了  
24         V（顾客）           //通知理发师，有一位顾客来了  
25         V（互斥信号量）     //顾客已经坐在椅子上等待了，访问椅子结束，释放互斥量  
26         P（理发师）         //该这位顾客理发了，如果理发师还在忙，那么他就等着（顾客进程阻塞）  
27         /* 竞争到了理发师则该顾客开始理发 */
28     }
29     else
30    ｛   //没有空着的椅子  
31         V（互斥信号标）     //不要忘记释放被锁定的椅子  
32         /* 顾客没有理发就走了 */ 
33     ｝  
34 ｝

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <semaphore.h>
 3 #include <pthread.h>
 4 #define CHAIRS 3
 5 
 6 //这个计数器才是共享资源
 7 int waiting=0;    //控制变量, 用来记录等候理发的顾客数
 8 
 9 sem_t customers;    //用来记录等候理发的顾客数，并用作阻塞理发师进程
10 sem_t barbers;    //用来记录正在等候顾客的理发师数，并用作阻塞顾客进程
11 sem_t mutex;    //用于线程互斥
12 
13 void cut_hair()
14 {
15     printf("理发ing\n");
16 }
17 
18 void sleeping()
19 {
20     printf("sleeping\n");
21 }
22 
23 void *barber(void *arg)
24 {
25     while(1){
26         sem_wait(&customers);    //若无顾客,理发师睡眠
27         sem_wait(&mutex);
28         waiting--;
29         printf("理发师：等待顾客-1，还剩%d人等待 \n", waiting);
30         sem_post(&barbers);
31         sem_post(&mutex);
32         cut_hair();        //理发ing, 这个时候顾客已经独享理发师了，所以不在临界区
33         
34         sem_wait(&mutex);
35         if(waiting==0){        //没人就长眠去呗
36             sem_post(&mutex);
37             break;
38         }
39         sem_post(&mutex);
40     }
41     pthread_exit(NULL);
42 }
43 
44 void get_cut()
45 {
46     printf("顾客%u: 理发ing\n",(unsigned int)pthread_self());
47 }
48 
49 void *customer(void *arg)
50 {
51     sem_wait(&mutex);    //互斥
52     if(waiting < CHAIRS){    //等候的人比椅子少    
53         waiting++;    //等候的人+1
54         sem_post(&customers);    //多了一个顾客
55         sem_post(&mutex);
56         sem_wait(&barbers);    //如果没有理发师了，那顾客就在椅子上等着
57         get_cut();
58     }
59     else{
60         printf("顾客%u: 没椅子了，走人 \n", (unsigned int)pthread_self());
61         sem_post(&mutex);
62     }
63     sem_post(&mutex);    //如果前面没有椅子了，就直接走了
64     pthread_exit(NULL);
65 }
66 
67 
68 
69 int main(int argc, char const *argv[])
70 {
71     void * retval;
72     int res=0;
73     int i;
74     sem_init(&customers, 0, 0);    //没有顾客
75     sem_init(&barbers, 0, 0);    //没有理发师，都在睡觉呢
76     sem_init(&mutex, 0, 1);        //实现互斥
77     
78     pthread_t bar, cus[6];
79     res+=pthread_create(&bar, NULL, barber, NULL);
80     for(i=0; i<6; i++){
81         res+=pthread_create(&cus[i], NULL, customer, NULL);
82     }
83     if(res!=0){
84         printf("线程创建失败！\n");
85         pthread_exit(NULL);
86     }
87     printf("线程创建成功\n");
88     pthread_join(bar,&retval);
89     for(i=0; i<6; i++){
90         pthread_join(cus[i],&retval);
91     }
92     return 0;
93 }