PV操作经典例题——吃水果

例1：桌上有一个盘子，每次只能放一个水果，妈妈向盘中放苹果和橘子，儿子专等吃盘里的橘子，女儿专等吃盘里的苹果。只要盘子空，妈妈可向盘中放水果，仅当盘中有自己需要的水果时，儿子或女儿可从中取出，请给出他们三人之间的同步关系，并用PV操作实现三人正确活动的程序。

**分析：**女儿和儿子各取所需，不存在争夺资源的问题，所以不存在互斥关系。女儿儿子需要获知苹果橘子是否产生信号，所以设苹果资源信号量为apple,橘子资源信号量为orange。而妈妈需要获知盘子是否为空的信号，所以需要设置资源信号量empty。
解：设empty=1; orange=0; apple=0;

void mother()
{
	while(true)
	{
		wait(empty);
		produce fruit；
		if( fruit=='苹果'）
			signal(apple);//apple++,告知女儿有苹果了
		else
			signal(orange);//orange++,告知儿子有橘子了
	}
}
void daughter()
{
	while(true)
	{
		wait(apple);
		//取水果
		signal(empty);//empty++,告知妈妈盘子空了
	}
}
void son()
{
	while(true)
	{
		wait(orange);
		//取水果
		signal(empty);//empty++,告知妈妈盘子空了
	}
}

例2：如果是爸爸放橘子，妈妈只负责放苹果，儿子和女儿角色不变，请给出他们四人之间的同步关系，并用PV操作实现四人人正确活动的程序。

**分析：**妈妈和爸爸对盘子的使用存在互斥关系，所以需要设互斥信号量mutex。父亲和儿子，母亲和女儿都是同步关系。
解：设mutex=1; orange=1; apple=1;

void mother()
{	
	while(true)
	{
		wait(mutex);//申请临界资源
		produce apple;
		signal(apple);//apple++,告知女儿有苹果了
	}
}
void father()
{
	while(true)
	{
		wait(mutex);
		produce orange;
		signal(orange);//orange++,告知儿子有苹果了
	}
}
void daughter()
{	
	while(true)
	{
		wait(apple);
		//取水果
		signal(mutex);//empty++,告知妈妈盘子空了
	}
}
void son()
{	
	while(true)
	{
		wait(orange);
		//取水果
		signal(mutex);//empty++,告知妈妈盘子空了
	}
}

例3：如果有两个女儿，两个儿子，盘子可容纳两个水果，爸爸放橘子，妈妈放苹果，儿子吃橘子，女儿吃苹果，请给出他们六人之间的同步关系，并用PV操作实现六人人正确活动的程序。
**解析：**妈妈和爸爸对盘中放水果的操作存在互斥关系，大儿子和小儿子同样对盘中取橘子的操作存在互斥关系，大女儿和二女儿亦是如此。所以儿子和女儿取水果的过程需要被保护起来。
解：设mutex=1; empty=2; orange=1; apple=1;

void mother()
{	
	while(true)
	{
		wait(empty);
		wait(mutex);//申请（盘子）临界资源
		produce apple;
		signal(mutex);
		signal(apple);//apple++,告知女儿有苹果了
	}
}
void father()
{
	while(true)
	{
		wait(empty);//申请放水果的空位置
		wait(mutex);//申请（盘子）临界资源
		produce orange;
		signal(mutex);
		signal(orange);//orange++,告知儿子有苹果了
	}
}
void daughter()
{	
	while(true)
	{
		wait(apple);
		wait(mutex);
		//取水果
		signal(mutex);
		signal(empty);//empty++,告知妈妈盘子空了
	}
}
void son()
{	
	while(true)
	{
		wait(orange);
		wait(mutex);
		//取水果
		signal(mutex);
		signal(empty);//empty++,告知妈妈盘子空了
	}
}