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哲学家进餐问题

时间:2017-04-07 10:12:56      阅读:215      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:问题   数组   class   互斥信号量   strong   mirror   不能   避免死锁   code   

哲学家就餐问题之解

1. 引言

问题描述: 5个哲学家围坐在一个圆桌上,每两个哲学家之间都有一只筷子,哲学家平时进行思考,只有当他们饥饿时,才拿起筷子吃饭。规定每个哲学家只能先取其左边筷子,然后取其右边筷子,然后才可以吃饭。

2. 求解方法

  1. 信号量设置。定义互斥信号量数组chopstick[5] = {1, 1, 1, 1, 1}, 用于对5个筷子的互斥访问。

    对哲学家按顺序从0~4编号,哲学家i左边的筷子编号为i, 哲学家右边的筷子编号为(i+1)%5.

     
    //定义信号量数组chopstick[5],并初始化i号哲学家的进程
    semaphore chopstick[5] = {1,1,1,1,1};
    Pi() {
      do {
        P(chopstick[i]);       //取左边筷子
        P(chopstick[(i+1)%5]); //取右边筷子
        eat;                   //进餐
        V(chopstick[i]);       //放回左边筷子
        V(chopstick[(i+1)%5]); //放回右边筷子
        think;                 //思考
      } while (1);
    }

     

  2. 为了防止死锁的发生,可以对哲学家进程施加一些限制条件,比如至多允许四个哲学家同时进餐;仅当一个哲学家左右两边的筷子都可用时才允许他抓起筷子; 对哲学家顺序编号, 要求奇数号的哲学家先抓起左边的筷子,然后再转他右边的筷子, 而偶数号哲学家则刚好相反。

    正解指定规则如下: 假设采用第二种方法, 当一个哲学家左右两边的筷子都可以用时, 才允许他抓起筷子。

    //初始化信号量
    semaphore chopstick[5] = {1,1,1,1,1};
    semaphore mutex = 1;       //设置取筷子的信号量
    Pi() {                     //i号哲学家的进程
      do {
        P(mutex);              //在取筷子前获得互斥量
        P(chopstick[i]);       //取左边筷子
        P(chopstick[(i+1)%5]); //取右边筷子
        V(mutex);              //释放取筷子的信号量
        eat;                   //进餐
        V(chopstick[i]);       //放回左边筷子
        V(chopstick[(i+1)%5]); //放回右边筷子
        think;                 //思考
      } while(1);
    }

     

     

3. 结语

  • 哲学家进餐问题的思维精髓是: 考虑能不能一次拿起两只筷子才做决定的话,就会避免死锁问题.

 

哲学家进餐问题

标签:问题   数组   class   互斥信号量   strong   mirror   不能   避免死锁   code   

原文地址:http://www.cnblogs.com/douzujun/p/6676270.html

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