Linux系统—图书管理中的同步问题

键盘敲烂，年薪百万！

（1）图书馆阅览室最多能够容纳N（N=5）名学生，若有更多学生想进入阅览室，必须等到阅览室中有同学退出之后才能进入。

（2）阅览室有一名管理员。早到的同学必须等管理员开门之后才能进入，管理员必须等到所有同学都退出之后才能关门。

在 student 函数中，首先打印出学生进入教室的信息。然后，通过调用 P(&fetch) 来请求获取 fetch 信号量，表示有学生准备进入教室。接着，通过调用 P(&mutex) 来请求获取 mutex 信号量，以保护对 ns 的访问。然后，根据当前的学生数量和是否有学生已经进入教室，执行相应的操作。最后，释放 mutex 信号量，并通过调用 sleep(1) 让当前线程暂停一段时间，模拟学生进入教室的过程。然后，打印出学生离开教室的信息，并释放其他信号量和变量。

在 manager 函数中，首先打印出管理打开教室的信息。然后，通过调用 V(&wfm) 来释放 wfm 信号量，表示有学生可以进入教室。接着，打印出管理等待所有学生离开教室的信息。然后，通过调用 P(&wfs) 来请求获取 wfs 信号量，表示所有学生都已经离开教室。最后，打印出管理关闭教室的信息。

在 main 函数中，首先初始化了所有的信号量。然后，创建了多个学生线程，每个线程对应一个学生编号。接着，创建了一个管理线程。最后，使用 pthread_exit(NULL) 退出主线程。

#include&lt;semaphore.h&gt;
#include&lt;pthread.h&gt;
#include&lt;stdio.h&gt;
#include<stdlib.h&gt;
#include"ch4-PV.h"

#define N 5

unsigned int ns = 0;
sem_t mutex;
sem_t room;
sem_t wfm;
sem_t wfs;
sem_t fetch;
int flag = 0;

void *student(void* i)
{
	int id = (int)i;
	printf("Student %i is entring...n",id);
	P(&amp;fetch);
	ns++;
	P(&amp;mutex);
	if(ns == 1 &amp;&amp; flag ==0)
	{
		P(&amp;wfm);
		P(&amp;room);
		flag = 1;
		printf("The 1st student %i has been entered.n",id);
	}
	else
	{
		P(&amp;room);
		printf("The student %i has been enteredn",id);
	}
	V(&amp;mutex);
	sleep(1);
	printf("The student %i is going to leave...n",id);
	P(&amp;mutex);
	ns--;
	if(ns == 0)
	{
		V(&amp;wfs);
		printf("The last student left.n");
	}
	else
		printf("The student %i has left.n",id);
	V(&amp;room);
	V(&amp;mutex);
	V(&amp;fetch);
}

void *manager(void *arg)
{
	printf("The manager opens the door.n");
	V(&amp;wfm);
	printf("The manager is waiting for all student leaves.n");
	P(&amp;wfs);
	printf("The manager closes the door.n");
}

int main()
{
	sem_init(&amp;wfm,0,0);
	sem_init(&amp;fetch,0,5);
	sem_init(&wfs,0,0);
	sem_init(&mutex,0,1);
	sem_init(&room,0,5);
	pthread_t tid;
	for(int i = 1; i <= N; i++)
		pthread_create(&tid,NULL,student,(void *)i);
	pthread_create(&tid,NULL,manager,(void *)NULL);
	pthread_exit(NULL);
	return 0;
}

#include<stdio.h>
#include<semaphore.h>
#include<stdlib.h>
#include"ch4-PV.h"

void P(sem_t *s)
{
	if(sem_wait(s)<0)
		printf("P error");
}

void V(sem_t *s)
{
	if(sem_post(s)<0)
		printf("V error");
}

#include<semaphore.h>
#include<unistd.h>

void P(sem_t *s);
void V(sem_t *s);

test:test.o ch4-PV.o
	gcc -pthread test.o ch4-PV.o -o test
tets.o:test.c
	gcc -c test.c
ch4-PV.o:ch4-PV.c
	gcc -c ch4-PV.c
.PHONY:clean

clean:
	rm -rf ch4-PV.o
	rm -rf test
	rm -rf test.o