本实验旨在通过编程实践,深入理解操作系统中进程间的互斥机制,学习如何避免竞争条件和死锁问题,确保系统资源的安全访问。
理发店问题:假设一个理发店内有3个座位供顾客等待,并且每个座位旁都有一个为他们服务的理发师。这个区域旁边还有一个沙发区,可以容纳4名额外等待的顾客;此外还设有一间等候室,能同时容纳13位顾客。
当进入店铺的所有顾客超过20人时(包括正在接受服务和坐在沙发上、在等候室内的人),新来的顾客就不会再进来。理发师们会在有空的时候为沙发区里等待时间最长的顾客提供服务,并且一旦完成一个客户的理发工作,会邀请下一个最久未被接待的等候室中的客人进入。
当一位顾客理完发后可以选择任何一位理发师进行付款操作;但店内只有一本用于记录现金交易的日志册,在任意时刻只能为一名客户处理支付事宜。如果在没有顾客等待的情况下,理发师们会选择坐在他们的椅子上休息。他们的时间被用来服务顾客、收取费用或是在空闲时睡觉。
请利用Linux系统提供的IPC(进程间通信)机制来实验并实现这个理发店问题的解决方案。