操作系统信号量问题——信号量的精简

是考研辅导书王道（操作系统）中关于信号量的一个题，个人觉得答案有精简的余地，所以讨论了一下，但是和王道高分牛校学长讨论的结果不满意，所以贴出来再探讨一下。

 

有一座桥，南北向，都有入口出口。（图我不画了）

1.假设该桥上每次只能有一辆车行驶，试用信号灯的P、V操作实现交通管理。

2.假设该桥上不允许两车交会，但允许同方向多个车一次通过（即桥上可有多个同方向行驶的车）。试用信号灯的P、V操作实现桥上交通管理。

 

课本参考“答案”：

int countSN=0;

int countNS=0;

semaphore mutexSN=1;

semaphore mutexNS=1;

semaphore bridge=1;

StoN(){

p(mutexSN);

if(countSN==0)

p(bridge);

countSN++;

V(mutexSN);

过桥;

p(mutexSN);

countSN--;

if(countSN==0)

V(bridge);

v(mutexSN);

}

 

NtoS(){

p(mutexNS);

if(countNS==0)

p(bridge);

countNS++;

V(mutexNS);

过桥;

p(mutexNS);

countNS--;

if(countNS==0)

V(bridge);

v(mutexNS);

}

 

首先肯定一下这个代码的实现，这个好处是可读性强，易于理解，坏处就是太臃肿，不够精简，对于无法玩转的人，他对这个事情的认识会浮于表面的文字标识。但是我想探讨的更精简，或者说是比较本质比较核心的部分：

 

我的疑问就是，答案中countSN和countNS，可不可以用一个count，一是试探其可行性，二是觉得用两个count臃肿。

我都强调了，bridge信号量可以实现互斥，count减到0才能换方向，不然一方一直霸占bridge信号量，当换方向时，count又是从0开始，可以满足另一方向的计数要求。如此往复。

 

网上某童鞋跟我说不可以，但是没有逻辑上的说服力。

对话如下：

 

我：

如题，看答案似乎有些臃肿，因为同时只能NtoS或者StoN，也就是说换方向时count都会是0，那么还有必要用countSN和countNS两个计数吗？还是我逻辑不好，遗漏了什么？主要是想知道这个，是不是我什么没考虑到。

哈工大高玩：

  题目中说只能允许同时一个方向通车，这里使用两个计数器就是为了这里来考虑 ，如若使用一个，则会出现两个方向都有车辆通过的情况。

我：

如果是这样，那要bridge有什么用

哈工大高玩：

你还是没有理解我说的意思，brige是用来让两个方向同时只有一个再通车，但是假设像你说的那样，把countsn 和countns都用一个count来表示，表面上看好像也是说的通，但是这里就有一个问题了，countsn 和countns本来是用作对两个方向的车辆计数的，如果用一个，如何计数，计数不清楚，你怎么做到由南向北到要北向南通车的转变。其实我觉得这本身就需 要两个计数器来为两个方向计数，怎么能简化成一个呢。

 

 

我估计，他的想法无外乎几个角度，

一是说：他觉得我想的太简单，南和北count怎么能一样呢？那不就计算乱了，原来countSN和countNS分别代表南北方向的通车，如果不分用两个信号量，南北就无法互斥了~~~从字面来看，他确实是这样想的。

 

二是说：他认为那个countSN或者countNS本身就是那些过桥的车辆了，而我想的是，这两个只是信号量而已，区别过桥的到底是南到北还是北到南，其实是StoN（）和NtoS（）方法来决定的，countSN和countNS本身没有任何意义，不能代表南北方向的实际车辆，其实质只是一个计数工具， 这个工具是干什么的，很显然，是为了帮助控制bridge信号量的，根据count来完成两个if语句，占有bridge和释放bridge，既然 bridge信号量只能等到count==0才能转变给另一个进程，那么两个进程就是互斥的，count不可能同时为两边计数，也就是说可以用来重复利 用，这是我的想法，我认为逻辑上现在还找不出问题。

 

反正觉得他的想法对~！因为我无法理解我错在哪了，请不要说是可读性的问题。。。

是人的沟通障碍还是立场差异太大，不做太多吐槽，如果是我错了也好，希望有导师指正，帮我进步。