睡眠的理发师问题PPT

睡眠的理发师问题（Sleeping Barber Problem）是一个著名的并发计算问题，也是同步机制中的一个经典案例。该问题主要描述了一个理发店中的情...

睡眠的理发师问题（Sleeping Barber Problem）是一个著名的并发计算问题，也是同步机制中的一个经典案例。该问题主要描述了一个理发店中的情景：理发师在等待顾客时会进入睡眠状态，而顾客到达理发店后需要等待理发师醒来。如果理发师正在为顾客服务，后来的顾客则需要在等待区等待。这个问题涉及到进程同步、条件变量、互斥锁等并发编程的基本概念。问题描述假设有一个理发店，里面只有一个理发师和一个等待区。理发师在等待顾客时会进入睡眠状态，而顾客则随机到达理发店。每个顾客都需要理发师为其服务，服务时间固定。理发师不能同时为多个顾客服务，而等待区只能容纳有限数量的顾客。当等待区满时，后来的顾客只能在店外等待。同步要求互斥确保理发师在为顾客服务时，其他顾客不能同时进行理发同步确保理发师和顾客之间的协调，比如理发师在等待顾客时应处于睡眠状态，顾客到达时应唤醒理发师；当等待区满时，后来的顾客需要等待信号量用于实现互斥和同步的机制，可以通过信号量来控制对共享资源的访问以及进程间的同步解决方案信号量定义customers表示等待区中的顾客数量，初始值为等待区的容量barbers表示理发师是否空闲，初始值为0（理发师在睡眠状态）mutex用于保护对和的互斥访问，初始值为1进程行为等待信号量变为非零值（表示有顾客到来）进入临界区为顾客服务离开临界区将信号量减1（表示理发师现在空闲）回到步骤1等待下一个顾客等待信号量变为非零值（表示等待区有空位）进入临界区将信号量减1（表示等待区中的顾客数量增加）离开临界区通知理发师有顾客到来（将信号量加1）等待理发师服务完成离开理发店代码实现（伪代码）讨论该解决方案确保了理发师和顾客之间的协调满足了互斥和同步的要求通过信号量机制理发师可以在没有顾客时进入睡眠状态，从而节省资源当等待区满时后来的顾客会在店外等待，直到有顾客离开等待区该问题还可以扩展到多个理发师和多个等待区的情况此时需要定义更多的信号量来实现同步