【操作系统经典问题】睡眠理发师问题

参考网站http://222.22.224.75/czxt/chapter2/section3/2.3.3.htm

                                 2.3.3 理发师睡觉问题

理发店里有一位理发师、一把理发椅和n把供等候理发的顾客坐的椅子。如果没有顾客，则理发师便在理发椅上睡觉，如图2-20所示。当一个顾客到来时，他必须先叫醒理发师，如果理发师正在理发时又有顾客来到，则如果有空椅子可坐，他们就坐下来等。如果没有空椅子，他就离开。这里的问题是为理发师和顾客各编写一段程序来描述他们的行为，要求不能带有竞争条件。

图2-20 睡觉的理发师

我们的解法使用三个信号量：customers，用来记录等候理发的顾客数(不包括正在理发的顾客)；barbers，记录正在等候顾客的理发师数，为0或1；mutex，用于互斥。我们还需要一个变量waiting，它也用于记录等候的顾客数，实际上是customers的一份拷贝。之所以使用waiting是因为无法读取信号量的当前值。在该解法中，进入理发店的顾客必须先看等候的顾客数，如果少于椅子数，他留下来等，否则他就离开。

我们的解法示于图2-21。

	# define CHAIRS 5 /*为等待的顾客准备的椅子数*/

	typedef int semaphone ; /*运用你的想象力*/
	semaphore customers=0; /*等待服务的顾客数*/
	semaphore barbers=0; /*等待顾客的理发师数*/
	semaphore mutex=1; /*用于互斥*/
	int waiting=0; /*等待的顾客(还没理发的)*/

	void barber(void)
	{
		while(TRUE)
		{
			down(customers); 
			/*如果顾客数是0，则睡眠*/
			down(mutex); /*要求进程等待*/
			waiting=waiting-1; /*等待顾客数减1*/
			up(barbers); 
			/*一个理发师现在开始理发了*/
			up(mutex); /*释放等待*/
			cut_hair(); /*理发(非临界区操作)*/
		}
	}

    void customers(void)
   {
       down(mutex);/*进入临界区*/
       if(waiting < CHAIRS)
       {/*如果没有空椅子，就离开*/
          waiting = waiting + 1;/*等待顾客数加1*/
          up(customers);  /*如果必要的话，唤醒理发师*/
          up(mutex); /*释放访问等待*/
          down(barbers);/*如果barbers为0，就入睡*/
          get_haircut();/*坐下等待服务*/
        }
        else
           up(mutex);/*店里人满了，走吧*/
    }
       

图2-21 理发师问题的一种解法