Linux操作系统中的理发师问题实验旨在通过编程实现经典逻辑悖论——理发师难题,探讨其在计算机科学及系统设计中的哲学意义与实际挑战。此实验深入分析了进程同步与死锁现象,并提供了对并发操作理论的实用理解。
用进程实现睡觉的理发师问题(同步互斥采用信号量)。理发师问题描述如下:一个理发店接待室有n张椅子,工作室里有一张椅子;没有顾客的时候,理发师会去睡觉;当第一个顾客到来时,必须唤醒理发师;如果顾客来的时候还有空位,则他会坐在其中一个座位上等待服务;若来的顾客发现所有位置都被占用则离开,并不会继续等候。一旦处理完当前排队的所有客户后且再无新客上门的情况下,理发师又会重新进入睡眠状态。
在该问题的实现中,“椅子”被用作共享内存参数。当椅子数量达到或超过10时(即设置MAX=10),理发师将开始睡觉并暂停3秒;如果还有空位,则顾客坐下等待服务,并且每进来一个新顾客,都会让理发师处理完当前客户后继续工作,同时暂停3秒钟来模拟实际操作时间。当没有可用座位时,进来的任何额外的访客都将离开而不接受服务。
每个到达的新顾客都被视为一个新的进程:如果椅子数量小于等于0,则该顾客将结束其程序;否则,他们将继续等待直至被理发师叫到为止。每一个新到来的客户都会暂停1秒钟以模拟现实场景中的行动延迟。设定在有40个访客后终止整个流程(因为更大的数字可能会导致系统资源耗尽)。