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操作系统经典进程同步问题之哲学家进餐问题
哲学家进餐问题
1.问题描述:有五位哲学家,它们的生活方式是交替的进行思考和进餐。哲学家门共用一张圆桌,分别坐在周围的五张椅子上。在圆桌上有五只碗和五根筷子,平时哲学家进行思考,饥饿的时候视图取其左右的靠他最近的筷子,只有当拿到两根筷子时才能进餐。
2.利用记录型信号解决哲学家进餐问题
chopstick:筷子是临界资源所以设置筷子为信号
量,又因为有5只筷子所以定义信号量数组,切互斥所以初始值设置为1,此外哲学家(进程)对筷子的操作相同。
semaphore chopstick[5]={1,1,1,1,1}; do{ wait(chopstick[i]); //使用第i只筷子 wait(chopstick[(i+1)%5]); //使用第i+1只筷子 //eat signal(chopstick[i]); //释放第i只筷子 signal(chopstick[(i+1)%5]); //释放第i+1只筷子 //think ... }while(TRUE);
存在的问题:当哲学家都成功的拿起左边的筷子时都处于“等待”状态,进而发生死锁的问题。
3.解决策略:
1)至多只允许四位哲学系同时去拿左边的筷子,最终能保证至少有一位哲学家能够进餐,并在用完时释放出他用过的两根筷子。
2)当哲学家的左、右两根筷子均可用时,才允许他拿起筷子进餐。
3)规定奇数号哲学家先拿起他左边的筷子,然后再去拿他右边的筷子;而偶数号则相反。按此规定,总会有一位哲学家能进餐,并在使用完后释放筷子。
4.利用AND信号量机制解决哲学家进餐问题
semaphore chopstick[5] = { 1,1,1,1,1 }; do { //think; .... wait(chopstick[(i + 1)%5], chopstick[i]); .... //eat; signal(chopstick[(i + 1)%5], chopstick[i]); } while (true);
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