(10分) 某博物馆最多可容纳500人同时参观，有一个出入口，该出入口一次仅允许一人通过。参观者的活动描述如下: cobegin 参观者进程i: ( … 进门； … 参观; … 出门; … ) coend 请添加必要的信号量和P,V [或wait(), signal()]操作，以实现上述过程中的互斥与同步。要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋初值。

考查要点：本题主要考察信号量机制在进程同步与互斥中的应用，需要设计合理的信号量及P/V操作，确保博物馆容量限制和出入口互斥访问。

解题核心思路：

1. 容量控制：通过信号量empty限制博物馆内人数不超过500。当参观者进入时需消耗一个空位，离开时释放一个空位。
2. 互斥控制：通过信号量mutex确保出入口同一时间仅允许一人通过，保证“进门”和“出门”操作的原子性。

破题关键点：

• 信号量定义：empty初始化为500（容量），mutex初始化为1（临界资源互斥）。
• 操作顺序：每次进出前必须先申请mutex，操作完成后释放mutex，避免资源竞争。

信号量定义

• Semaphore empty = 500：表示博物馆剩余空位数，初始为最大容量。
• Semaphore mutex = 1：用于控制出入口的互斥访问，初始为1（允许一人操作）。

参观者进程逻辑

1. 进门操作：

   • P(empty)：检查博物馆是否已满，若满则阻塞。
   • P(mutex)：获取出入口的独占权。
   • 进门：实际进入博物馆。
   • V(mutex)：释放出入口，允许其他进程使用。

2. 参观过程：

   • 自由参观，无需同步控制。

3. 出门操作：

   • P(mutex)：再次获取出入口的独占权。
   • 出门：离开博物馆。
   • V(mutex)：释放出入口。
   • V(empty)：释放一个空位，允许后续参观者进入。