进程并发-信号量经典例题-吸烟者问题

1 题目描述

吸烟者问题

在一个房间内有三个吸烟者和一个香烟供应者。为了制造并抽掉香烟，每个吸烟者需要三样物品：烟草、纸和火柴，供应者有丰富物品提供。在三个吸烟者中，第一个有自己的烟草，第二个有自己的纸，第三个有自己的火柴。供应者随机地将两样不同的物品放在桌子上，允许一个吸烟者制造香烟并进行不利于健康的吸烟。当吸烟者完成吸烟后唤醒供应者，供应者再随机地把两样不同的物品放在桌子上，唤醒一个吸烟者。试用信号量的P、V操作设计该问题的同步算法，给出所用共享变量（如果需要）和信号量及其初始值，并说明各自的含义。

2 条件分析

题目需要满足的条件分析

1 这是一个同步问题，提供者一共可以提供三种可能的结果，每提供一种可能的物品，对应的吸烟者就可以准备开始制作抽烟了

2 吸烟者吸完烟后要告知提供者开始提供

3 伪代码

1.end_smoking=1;//结束抽烟，开始发放物品  
2.offer_smoke_1=0;//为第一个吸烟者提供需要的物品  
3.offer_smoke_2=0;//为第二个吸烟者提供需要的物品  
4.offer_smoke_3=0;//为第三个吸烟者提供需要的物品  
5.  
6.  
7.provider()  
8.{  
9.    int rand;  
10.    while(1)  
11.    {  
12.        P(end_smoking);  
13.        rand=acquire_random();//获取一个0，1，2的随机数  
14.        if(rand==0)  
15.            V(offer_smoke_1); //第一个吸烟者可吸烟  
16.        else if(rand==1)  
17.            V(offer_smoke_2); //第二个吸烟者可吸烟  
18.        else  
19.            V(offer_smoke_3); //第三个吸烟者可吸烟  
20.    }  
21.}  
22.  
23.somker1()  
24.{  
25.    while(1)  
26.    {  
27.        P(offer_smoke_1); //判断是否提供了自己的需要的物品  
28.        make_and_smoke();  
29.        V(end_smoking);  
30.    }  
31.}  
32.somker2()  
33.{  
34.    while(1)  
35.    {  
36.        P(offer_smoke_2); //判断是否提供了自己的需要的物品  
37.        make_and_smoke();  
38.        V(end_smoking);  
39.    }  
40.}  
41.somker3()  
42.{  
43.    while(1)  
44.    {  
45.        P(offer_smoke_3); //判断是否提供了自己的需要的物品  
46.        make_and_smoke()  
47.        V(end_smoking);  
48.    }  
49.}

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