操作系统实验——使用多线程pthread，信号量PV操作实现理发师问题

任务

实现如下功能：假设理发店由等待间（ 2 个座位）和理发间（只有一个座位）构成，5 位顾客先后进入等待间，再进入理发间。试写出模拟理发师和顾客的程序，要求为每一个顾客创建一个线程，参考输出如下：

实现代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>#define SEAT_NUM  2
#define CUSTOMER_NUM  5/************************************/int  wait[SEAT_NUM] = {-1}, writepos = 0; //定义等待房间的队列，以及进入的顾客坐下的位置
sem_t p, full ,empty, finish, start, cus; 
//p定义每位顾客进入等待放假的操作，防止多个顾客线程混淆
//full，empty用于记录等待房间的状态，初始时full为0，empty为2
//start，finish记录理发师动作状态，初始值都为0
//cus记录理发间的状态，初始为1，表示空闲，变为0表示有人正在理发/************************************/void sleep_random(int t) {sleep((int)(t * (rand() / (RAND_MAX *1.0))));
}void *barber()
{while(5){
/************************************/sem_wait(&start);/************************************/printf("barber: start cutting\n");sleep_random(3);printf("barber: finish cutting\n");
/************************************/sem_post(&finish);/************************************/}
}void *customer(void *id)
{const int myid = *(int*)id;sleep_random(2);printf("customer %d: enter waiting-room\n", myid);/************************************/sem_wait(&p);sem_wait(&empty);wait[writepos++] = myid;if (writepos >= 2)writepos = 0;/************************************/printf("customer %d: sit down\n", myid);/************************************/sem_post(&full);sem_post(&p);sem_wait(&cus);sem_post(&empty);/************************************/printf("customer %d: enter cutting-room and sit down\n", myid);
/************************************/sem_post(&start);sem_wait(&finish);/************************************/printf("customer %d: bye\n", myid);
/************************************/sem_post(&cus);
/************************************/
}int main()
{int i, id[CUSTOMER_NUM];pthread_t t[CUSTOMER_NUM];srand((int)time(0));
/************************************/for (int j = 0; j < 5;j++)id[j] = j + 1;sem_init(&p, 0, 1);sem_init(&full, 0, 0);sem_init(&empty, 0, 2);sem_init(&cus, 0, 1);sem_init(&finish, 0, 0);sem_init(&start, 0, 0);
/************************************/for (i = 0; i < CUSTOMER_NUM; i++){id[i] = i + 1;pthread_create(&t[i], NULL, customer, &id[i]);}barber();return 0;
}

编译

使用-pthread进行多线程编译，指令为gcc -pthread 4-3.c

运行结果