操作系統(tǒng)--理發(fā)師問題

1、設(shè)計思想的說明 :打瞌睡的理發(fā)師問題是一種同步問題的抽象描述。計算機系統(tǒng)中的每個進程都可以消費或生產(chǎn)某類資源，當系統(tǒng)中某一進程使用某一資源時，可以看作是消耗，且該進程稱為消費者。而當某個進程釋放資源時，則它就相當一個生產(chǎn)者。因此此題可看作是 n 個生產(chǎn)者和 1 個消費者問題。顧客作為生產(chǎn)者，每到來一個就使計數(shù)器 count 增加 1，以便讓理發(fā)師理發(fā) （相當于消費） 至最后一個顧客 （相當于產(chǎn)品）。并且，第 1 個到來的顧客應(yīng)負責喚醒理發(fā)師；如果不是第1 個到達的顧客，則在有空椅子的情況下坐下等待，否則離開理發(fā)店（該消息可由計數(shù)器count 獲得） ,所以可以通過一個有界緩沖區(qū)把理發(fā)師和顧客聯(lián)

2、系起來通過對信號進行P、V 操作來實現(xiàn)有關(guān)問題和相關(guān)描述。源程序文件：#include <windows.h>#include <stdio.h>#include <iostream>#include <process.h>#include <conio.h>#include <ctime>using namespace std;#define CHAIRS 3 /椅子的個數(shù)#define BARBERS 1 /理發(fā)師的個數(shù)#define CUSTOMESTOCOME 7 /將要來的顧客的數(shù)目 typedef HANDLE

3、 semaphore;static int count=0;/記錄理發(fā)店顧客的總數(shù)，初始化為0word 文檔可自由復制編輯int leaved=0;/記錄理發(fā)店顧客的總數(shù)，初始化為0int waiting=0;time_t endtime;/關(guān)閉營業(yè)的時間/coustomers 初始化為 0，最大顧客數(shù)為 3semaphore customers=CreateSemaphore(NULL,0,CHAIRS,TEXT("customers" );/barbers 的數(shù)量初始化為 1，假設(shè)一共有 1個barbersemaphorebarbers=CreateSemaphore(

4、NULL,BARBERS,BARBERS,TEXT("barbers" );/建立互斥變量，用于保護共享資源HANDLE mutex=CreateMutex(NULL,FALSE,TEXT("mutex" );DWORD WINAPI barber(LPVOID lparameter);DWORD WINAPI customer(LPVOID lparameter);/理發(fā)師理發(fā)void cutHair();/顧客坐到椅子上等待void getChair();/等待顧客到來void wait();/顧客離開void customerLeave();/顧客

5、進入void customerEnter();void up(HANDLE hHandle)/對指定信號量增加指定的值ReleaseSemaphore(hHandle,1,NULL);/恢復線程ResumeThread(hHandle);word 文檔可自由復制編輯void upMutex(HANDLE hMutex)/釋放線程擁有的互斥體ReleaseMutex(hMutex);void down(HANDLE hHandle)/DOWN operation/線程掛起，等待信號WaitForSingleObject(hHandle,INFINITE);int main()/結(jié)束時間endti

6、me=time(0)+20000;/創(chuàng)建理發(fā)師線程HANDLE barberThread=CreateThread(NULL,0,barber,NULL,0,NULL);HANDLE customerThread;/產(chǎn)生 10個客戶進程，每兩個進程之間間隔一個隨見時間 10001050 while (count<CUSTOMESTOCOME) /創(chuàng)建客戶進程customerThread=CreateThread(NULL,0,customer,NULL,0,NULL);srand( unsigned (time(0);int time=rand()%1000+50;Sleep(time)

7、;/釋放資源CloseHandle(barberThread);word 文檔可自由復制編輯CloseHandle(customerThread);CloseHandle(barbers);CloseHandle(customers);CloseHandle(mutex);cout<< "離開的顧客總數(shù)為： "<<leaved<<endl;return 0;DWORD WINAPI barber(LPVOID lparameter)while (time(0)<endtime)/沒有客戶，則進入睡眠狀態(tài)down(customers)

8、;/臨界區(qū)操作down(mutex);waiting=waiting-1;upMutex(mutex);/開始理發(fā)cutHair();/理發(fā)結(jié)束，理發(fā)師信號量加1up(barbers);return 0;word 文檔可自由復制編輯DWORD WINAPI customer(LPVOID lparameter)/客戶到來customerEnter();/臨界區(qū)操作down(mutex);cout<< "等쨨?y待的 ì?顧?客¨a數(shù) oy: " <<waiting<<endl;cout

9、<< "空?椅° ?子á¨?數(shù) oy: "<<CHAIRS-waiting<<endl;if(waiting<CHAIRS) /如果有空椅子，客戶等待，否則離開if(waiting!=0)/等待顧客到來wait();waiting=waiting+1;/客戶信號量加 1up(customers);upMutex(mutex); / 離開臨界區(qū)/理發(fā)師進程等待喚醒down(barbers);/顧客坐下來等待getChair();else/釋放互斥鎖upMutex(mutex);/顧客離開customerL

10、eave();word 文檔可自由復制編輯return 0;void cutHair()static int served=0;served+;cout<< 理發(fā)師幫第"<<served<< "位被服務(wù)的顧客理發(fā) "<<endl;Sleep(1000);cout<< "第"<<served<< "位被服務(wù)的顧客理完發(fā) "<<endl;void getChair()Sleep(1050);void customerEnter()count+;SYSTEMTIME sys;GetLocalTime( &sys );cout<<endl<< "第"<<count<< "位顧客進來 "<<endl;void wait()cout<< "有空位，第"<<count<< "位顧客就坐 "<<endl;void customerLeave()cout<< &qu