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某工厂有一个仓库可以存放甲、乙两种零部件,甲零件可以存放m件,乙零件可以存放n件,车间A专门生产甲零件,每次1件,每生产1件存放进仓库1件;车间B专门生产零件乙,每次1件,每生产1件存放进仓库1件。总装车间每次从仓库取出2件甲零件、1件乙零件组装成成品,车
某工厂有一个仓库可以存放甲、乙两种零部件,甲零件可以存放m件,乙零件可以存放n件,车间A专门生产甲零件,每次1件,每生产1件存放进仓库1件;车间B专门生产零件乙,每次1件,每生产1件存放进仓库1件。总装车间每次从仓库取出2件甲零件、1件乙零件组装成成品,车
admin
2012-06-26
39
问题
某工厂有一个仓库可以存放甲、乙两种零部件,甲零件可以存放m件,乙零件可以存放n件,车间A专门生产甲零件,每次1件,每生产1件存放进仓库1件;车间B专门生产零件乙,每次1件,每生产1件存放进仓库1件。总装车间每次从仓库取出2件甲零件、1件乙零件组装成成品,车间A、B和总装车间必须互斥进入仓库。当仓库内甲、乙零件分别达到m、n件时,车间A、B分别停止生产。而仓库内任何一种零件为0时,总装车间停产。根据上述规则,请利用信号量机制,设计一个可以让车问A、B和总装车间协调运转的程序,并说明各个信号量的意义,用类C语言写出整个过程。
选项
答案
设信号量mutex用于车间的互斥,positionA、positionB和partA,partB为资源信号量,分别表示仓库中零件甲、乙的空位数和满位数,positionA+partA=m;positionB+partB=n;编程如下: deftype int semaphore; //定义信号量 semaphore mutex=1; //进入仓库的互斥信号量 semaphore positionA=m,positionB=n; //车间A、B生产的零件甲、乙存放的位置 semaphore partA=0,partB=0; //零件甲、乙的信号量 void workshopA() //车间A进程 { while(TRUE) //并发调度 { int item; //仓库货架指针 item=produce(甲); //生产零件甲 P(positionA); //查有无零件甲的货位 P(mutex): //仓库可以进入吗? puton(item); //放置零件甲 v(mutex); //释放仓库互斥量 v(partA); //增加零件甲的资源信号量 } //离开 } void workshopB() //车间B进程 { while(TRUE) //并发调度 { int item; //仓库货架指针 item=produce(乙); //生产零件乙 P(positionB); //查有无零件乙的货位 P(mutex); //仓库可以进入吗? puton(item); //放置零件乙 v(mutex); //释放仓库互斥量 v(partB); //增加零件乙的资源信号量 } //离开 } void assembleshop() //总装车间进程 { while(TRUE) //并发调度 { int iteml,item2; //仓库货架指针 P(partA): //查第一个零件甲是否有? P(partA); //查第二个零件甲是否有? P(partB): //查第一个零件乙是否有? P(mutex): //仓库可以进入吗? iteml=get(甲,2); //取出2个零件甲 item2=get(乙); //取出1个零件乙 v(mutex); //释放仓库互斥量 v(positionA); //增加零件甲的第一空位信号量 V(positionA): //增加零件甲的第二空位信号量 v(positionB); //增加零件乙的空位信号量 assemble(iteml,item2); //总装 } //离开 }
解析
本题考查的是生产者和消费者问题的变形。本题中的生产者有两个,所对应的缓冲区(即仓库)是一个,但是,它们各自有自己的零件货位,甲、乙零件可以分别存放m、n件,所以可以考虑设置一个仓库的互斥量,作为车间A、B和总装车间的互斥信号量。由于已知甲、乙货架的数量分别为m、n,因此可以为车间A、B设置资源信号量positionA、positionB,它们的初值分别为m、n,表示货架为空、可以分别存放的零件数量。对于总装车间来讲,它是一个消费者,与普通消费者不同的是,它每次要取零件甲2件和零件乙1件来生产,因此可以设置资源信号量partA和partB,它们的初值为0,代表仓库中零件甲、乙的数量。总装车间每次消费2个零件甲,可以对信号量partA作2次P操作,消费零件乙1件则只作1次P操作,从而完成三个车间的同步。
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