哲学家进餐问题

哲学家进餐问题 5 个不讲卫生的哲学家围绕一张圆桌而坐，桌子上放着5 支筷子，每两个哲学家之 间放一支;哲学家的动作包括思考和进餐，进餐时需要同时拿起他左边和右边的两支筷 子，思考时则同时将两支筷子放回原处。 解法一: semaphore Fork[4]={0,1,2,3,4}; philosopher_i() { Thinking; Being hungry; P(Fork[i mod 5]); P(Fork[(i + 1) mod 5]); Eating; V(Fork[i mod 5]); V(Fork[(i + 1) mod 5]); } 这种解法存在问题，会导致死锁，假如5 个哲学家同时饥饿而各自拿左边的筷子时， 会导致5 个筷子的信号量均为0，当他们试图拿右边的筷子时，都将因没有筷子而无限 等待。对于这种死锁问题，可以采用以下几种解决方法: 1)仅当哲学家的左右筷子均可用时，才允许其进餐。(即用AND 信号量机制解决) 解法如下: Semaphore array[5]={1,1,1,1,1}; Philosopher_i() //i=0,1,2,3,4 { While(ture) { Think; Sswait(chopstick[(i+1)mod5],chopstick[i]); Eat; Ssignal(chopstick[(i+1)mod5],chopstick[i]); } } 2)奇数号哲学家先拿左边筷子，然后拿右边筷子;而偶数号哲学家相反。解法如下: semaphore c[5]={1,1,1,1,1}; 初值均为1; philosopher_i() //i=0,1,2,3,4 { If(i mod 2 != 0) //判断是否为奇数号哲学家 { //若为奇数号哲学家先拿左边筷子 P(c[i]); P(c[i + 1] mod 5); Eating; V(c[i]); V(c[i + 1] mod 5); } else //若为偶数号哲学家先拿右边筷子 { P(c[i + 1] mod 5); P(c[i]); Eating; V(c[i + 1] mod 5); V(c[i]); } } 关于解决信号量问题的解题思路: 主要是看看进程等的信号和要发出的信号是什么，理清思路。等信号用Wait/P,发信号 用signal/V。 主要步骤是: (1)分析清楚题目涉及的进程间的制约关系。 (2)设置信号量(包括信号量的个数和初值及其物理含义)，合作进程间需要收发几 条消息相应就设置几个信号量。 (3)给出进程相应程序的算法描述或控制，并把wait、signal 操作加到程序的 适当处。 第一二步是基础、关键，第三步是核心。 掌握实现进程互斥与进程同步的第三步在形式上差异:即wait、signal 操作总是配对 出现的。 但wait,signal 在互斥问题中总是出现在同一个进程的代码中，且紧紧夹着临界区;而 在同步问题中，却是分别出现在两个合作进程的代码中，需要等消息的一方用wait 操作， 相应的对同一信号量的signal 操作则在发出此消息的另一方中。