信号量：增强型游泳池

Question

我正在处理进程同步，改进版的游泳池问题：

沐浴者想去游泳池：

• 他们必须拿一个空篮子
• 他们必须进入一个免费的隔间
• 他们穿上泳衣，把衣服放进篮子里，离开了隔间
• 他们游泳
• 他们带着篮子回到一个空闲的隔间
• 他们重新穿上衣服，离开了隔间
• 他们把空篮子还了
• 篮子和隔间的数量有限
• 如果沐浴者找不到空篮子或空闲隔间，他会等到有空的时候

改进版：

• 有会员和非会员
• 会员优先于非会员
• 如果某个资源可用，则会将其提供给等待中的成员，如果没有，则将其提供给等待中的任何人。

为此，我想我会使用 3 个信号量：一个用于篮子，一个用于隔间，一个用于等待成员。这样，当一个成员在等待时，信号量会阻塞任何调用P(s_members)的进程，当一个成员最终得到一个篮子时，他会调用V(s_members)。但是队列中可能有多个成员在等待，并且每次调用 V(s_members) 时，信号量不应“释放”一个非成员。这就是为什么我认为sembuf.sem_op = 0; 会很划算，因为非会员必须等待 0。
问题是这个解决方案：

• 非会员必须先致电P(s_members)，然后再致电P(s_basket) 或P(s_cubicle)。
• 非成员必须调用P(s_members) 才能入睡并与其他人一起排队，但他们不需要增加/减少信号量的值，因为它不依赖于他们。
• 等待资源的成员需要调用P(s_members)来增加/减少它的价值（因为他们在队列中），但他们不需要睡着继续等待他们的篮子。
• 想象一下这种情况：一个非成员正在等待他的篮子，此时队列中没有成员。然后，一个成员出现了，显然，他也在等待资源。此时，也在等待的非会员应该睡着直到会员离开队列，但他们已经睡着等待他们的篮子，这意味着他们已经打电话给P(s_members)。因此，优先规则不适用。

我们如何解决这个问题？
我希望它足够清楚，很难解释，也很容易把它搞砸。 感谢您抽出宝贵时间阅读本文。

编辑：
抱歉，如果我在错误的 StackExchange 社区上发布了此内容，我下次会三思而后行！

Answer 1

想象一下这种情况：一个非会员正在等待他的篮子，然后 目前没有队列中的成员。然后，一个成员出现了， 显然，他也在等待资源。此时， 也在等待的非会员应该睡到会员 离开队列，但他们已经睡着了，等待他们的 篮子，这意味着他们已经调用了 P(s_members)。结果， 优先级规则不适用。

所以你的意思是“如果非会员和会员在同一个队列中睡觉，我们就完蛋了”。我同意。一旦非成员在队列中进入睡眠状态，您以后就不能完全将他们拉出来。

由于非成员和成员不能在同一个信号量上等待资源，s_basket 一定是错误的。

试试s_basket_members和s_basket_nonmembers怎么样？

我相信您还需要跟踪一些ints，例如有多少会员/非会员在等待，有多少购物篮可用。