一张圆桌上坐着5名哲学家,每两个哲学家之间的桌子上摆一根筷子,桌子的中间是一份海底捞。哲学家们只进行思考和进餐,哲学家们在思考时并不影响他人。只有当哲学家饥饿时,才试图拿起左右、两根筷子(一根一根地拿起)。如果筷子已在他们手上,则需等待。饥饿地哲学家只有同时拿起两根筷子才可以开始进餐,当进餐完毕后,放下开筷子继续思考。
1.关系分析。系统中有5个则学家,5位则学家与左右邻居对其中间筷子的访问是互斥关系。
2.整理思路。这个问题中只有互斥关系,每个哲学家进程需要同时持有两个霖杰资源才能开始吃饭。如何避免临界资源分配不当造成的死锁现象,是哲学家问题的精髓。
3.信号量设置。定义互斥信号量数组。
chopstick[5]={1,1,1,1,1}用于实现5个筷子的互斥访问。并对哲学家按0~4编号,哲学家i左边的筷子编号位i,右边的筷子编号为(i+1)%5。
semaphore chopstick[5]={
1,1,1,1,1};
Pi(){
//i号则学家进程
while(1){
P(chopstick[i]); //拿左
P(chopstick[(i+1)%5]; //拿右
eat...
V(chopstick[i]); //放右
V(chopstick[(i+1)%5]; //放左
think...
}
}
如果5个哲学家并发地拿起了自己左手边地筷子,每个哲学家循环等待右边的人放下筷子(阻塞),会发生死锁。
如何避免死锁的发生。
可以对哲学家进程施加一些限制条件
- 最多允许四个哲学家同时进餐。这样可以保证至少有一个哲学家可以拿到左右两只筷子。
- 要求奇数号哲学家先拿左边的筷子,然后再拿右边额度筷子,而偶数号哲学家搞好相反。用这种方法可以保证如果相邻的两个奇偶号哲学家都想吃饭,那么只会有其中一个可以拿起第一只筷子,另一个就会被阻塞。
- 仅当一个哲学家左右两支筷子都可以使用时才允许他抓起筷子。
实现3号方案
smeaphore chopstick[5]={
1,1,1,1,1};
semaphore mutex=1; //互斥地取筷子
Pi(){
while(1){
P(mutex);
P(chopstick[i]);
P(chopstick[(i+1)%5]);
V(mutex);
eat...
V(chopstick[i]);
V(chopstick[(i+1)%5];
think..
}
}