1、 課程實驗報告 題 目 計算機操作系統理發師問題 姓 名 潘 * 學 號 2013 * 年級專業 2013級* 指導教師 彭 * 華 201*年 1*月 30 日一 題目假設有個理發店，只有一個理發師和N張可供顧客等待理發的椅子，如果沒有顧客，則理發師睡覺，如果有一個顧客進入理發店發現理發師在睡覺，則把他叫醒，試用信號量設計一個協調理發師和顧客的程序。二 PV操作偽代碼C語言的偽代碼實現：int waiting=0 ； /等候理發的顧客數 int chairs=n； /為顧客準備的椅子數 semaphore customers=0,&

2、#160;barbers=0,mutex=1; barber()  while(TRUE); /理完一人,還有顧客嗎?  P(cutomers); /若無顧客,理發師睡眠  P(mutex); /進程互斥  waiting -= 1;/等候顧客數少一個  V(barbers); /理發師去為一個顧客理發  V(mutex); /開放臨界區  cut-hair(); /正在理發  customer()  P(mutex

3、); /進程互斥  if(waiting) waiting += 1; / 等候顧客數加1  V(customers); /必要的話喚醒理發師 V(mutex); /開放臨界區 P(barbers); /無理發師, 顧客坐著養神 get-haircut( ); /一個顧客坐下等理/ else V(mutex); /人滿了,離開 三 程序流程圖顧客模塊：理發師模塊：四 源程序的實現因為本人對C+的多線程庫函數不了解，于是使用JAVA實現理

4、發師問題，假設有5張可供顧客理發的椅子：package com.swxy;import java.util.concurrent.Semaphore;/導入Semaphore，用于控制進程同步互斥的量。public class BarberShop static int cnt = 0;/ 顧客static int MAX = 5;/ 假設5張可供顧客理發的椅子static int busy = 0;static Semaphore mutex = new Semaphore(1);/ 臨界區互斥訪問信號量(二進制信號量)，相當于互斥鎖。public static void main(Stri

5、ng args) throws InterruptedException BarberShop bar = new BarberShop();for (int i = 1; i <= 20; i+) / 假設一共有20個顧客來訪new Thread(new Barber(bar, i).start();Thread.sleep(int) (400 - Math.random() * 300);/ 使得當前線程休眠 隨機0-0.1spublic synchronized boolean isFull() if (cnt = MAX) return true;return false;pub

6、lic synchronized boolean isEmpty() if (cnt = 0) return true;return false;public synchronized boolean isBusy() if (busy = 1) return true;return false;public void Gobar(int index) throws InterruptedException System.out.println("顧客 " + index + " 來了");cnt+;/ 判斷是否滿if (isFull() System.

7、out.println("沒有可供顧客等待的椅子了," + "顧客 " + index + " 離開了");cnt-; else if (busy = 1) System.out.println("顧客" + index + " 正在等待理發師");mutex.acquire();/ 信號量減操作，防止其他進程再進入synchronized (this) while (busy = 1) / 若有人在理發，則等待wait();if (cnt = 1) System.out.println(&qu

8、ot;現在理發店只有顧客" + index + ",理發師是清醒的");busy = 1;System.out.println("顧客" + index + " 正在理發");Thread.sleep(1000);System.out.println("顧客" + index + " 離開了");cnt-;mutex.release();/ 信號量加操作synchronized (this) busy = 0;notify();/ 喚醒if (cnt = 0) System.out.p

9、rintln("沒有顧客了，理發師開始睡覺");class Barber implements Runnable BarberShop ob;int index;public Barber(BarberShop ob, int i) this.ob = ob;index = i;public void run() / TODO Auto-generated method stubtry ob.Gobar(index); catch (InterruptedException e) / TODO Auto-generated catch blocke.printStackTr

10、ace();五 運行結果顧客 1 來了現在理發店只有顧客1,理發師是清醒的顧客1 正在理發顧客 2 來了顧客2 正在等待理發師顧客 3 來了顧客3 正在等待理發師顧客 4 來了顧客4 正在等待理發師顧客1 離開了顧客2 正在理發顧客 5 來了顧客5 正在等待理發師顧客 6 來了沒有可供顧客等待的椅子了,顧客 6 離開了顧客 7 來了沒有可供顧客等待的椅子了,顧客 7 離開了顧客 8 來了沒有可供顧客等待的椅子了,顧客 8 離開了顧客2 離開了顧客3 正在理發顧客 9 來了顧客9 正在等待理發師顧客 10 來了沒有可供顧客等待的椅子了,顧客 10 離開了顧客 11 來了沒有可供顧客等待的椅子了,

11、顧客 11 離開了顧客3 離開了顧客4 正在理發顧客 12 來了顧客12 正在等待理發師顧客 13 來了沒有可供顧客等待的椅子了,顧客 13 離開了顧客 14 來了沒有可供顧客等待的椅子了,顧客 14 離開了顧客 15 來了沒有可供顧客等待的椅子了,顧客 15 離開了顧客4 離開了顧客5 正在理發顧客 16 來了顧客16 正在等待理發師顧客 17 來了沒有可供顧客等待的椅子了,顧客 17 離開了顧客 18 來了沒有可供顧客等待的椅子了,顧客 18 離開了顧客 19 來了沒有可供顧客等待的椅子了,顧客 19 離開了顧客5 離開了顧客9 正在理發顧客 20 來了顧客20 正在等待理發師顧客9 離開了顧客12 正在理發顧客12 離開了顧