第 45 题
某银行提供 1 个服务窗口和 10 个顾客等待座位。顾客到达银行时,若有空座位,则到取号机领取一个号,等待叫号。取号机每次仅允许一位顾客使用。当营业员空闲时,通过叫号选取一位顾客,并为其服务。顾客和营业员的活动过程描述如下:
cobegin
{
process 顾客 i
{
从取号机获得一个号码;
等待叫号;
获得服务;
}
process 营业员
{
while (TRUE) {
叫号;
为顾客服务;
}
}
}coend
请添加必要的信号量和 P、V(或 wait()、signal())操作实现上述过程的互斥和同步。要求写出完整的过程,说明信号量的含义并赋初值。
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1)互斥资源:取号机(一次只一位顾客领号),因此设一个互斥信号量 mutex。
2)同步问题:顾客需要获得空座位等待叫号,当营业员空闲时,将选取一位顾客并为其服务。空座位的有、无影响等待顾客数量,顾客的有、无决定了营业员是否能开始服务,故分别设置信号量 empty 和 full 来实现这一同步关系。另外,顾客获得空座位后,需要等待叫号和被服务。这样,顾客与营业员就服务何时开始又构成了一个同步关系,定义信号量 service 来完成这一同步过程。
semaphore empty = 10; // 空座位的数量
semaphore mutex = 1; // 互斥使用取号机
semaphore full = 0; // 已占座位的数量
semaphore service = 0; // 等待叫号
process 顾客 i {
P(empty); // 等空位
P(mutex); // 申请使用取号机
从取号机上取号;
V(mutex); // 取号完毕
V(fu11); // 通知营业员有新顾客
P(service); // 等待营业员叫号
接受服务;
}
process 营业员 {
while(True) (
P(fu11); // 没有顾客则休息
叫号;
V(empty); // 离开座位
V(service); // 叫号
为顾客服务;
}
}