伪码:
semaphore mutex = 1 ;
semaphore chopstick[5]={1,1,1 , 1,1};
void philosopher(int I)
{
while(true)
{
think();
wait(mutex);
wait(chopstick[(I+1)]%5);
wait(chopstick[I]);
signal(mutex);
eat();
signal(chopstick[(I+1)]%5);
signal(chopstick[I]);
}
}
C. 原理:规定奇数号的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
的哲学家则相反.按此规定,将是1,2号哲学家竞争1号筷子,3,4号哲学家竞争3号筷子.即
五个哲学家都竞争奇数号筷子,获得后,再去竞争偶数号筷子,最后总会有一个哲学家能获
得两支筷子而进餐 。而申请不到的哲学家进入阻塞等待队列,根FIFO原则,则先申请的哲
学家会较先可以吃饭,因此不会出现饿死的哲学家 。
伪码:
semaphore chopstick[5]={1 , 1,1,1,1};
void philosopher(int i)
{
while(true)
{
think();
if(i%2 == 0) //偶数哲学家,先右后左 。
{
wait (chopstick[ i + 1 ] mod 5) ;
wait (chopstick[ i]) ;
eat();
signal (chopstick[ i + 1 ] mod 5) ;
signal (chopstick[ i]) ;
}
Else //奇数哲学家,先左后右 。
{
wait (chopstick[ i]) ;
wait (chopstick[ i + 1 ] mod 5) ;
eat();
signal (chopstick[ i]) ;
signal (chopstick[ i + 1 ] mod 5) ;
}
}
D.利用管程机制实现(最终该实现是失败的,见以下分析):
原理:不是对每只筷子设置信号量,而是对每个哲学家设置信号量 。test()函数有以下作
用:
a. 如果当前处理的哲学家处于饥饿状态且两侧哲学家不在吃饭状态,则当前哲学家通过
test()函数试图进入吃饭状态 。
b. 如果通过test()进入吃饭状态不成功,那么当前哲学家就在该信号量阻塞等待,直到
其他的哲学家进程通过test()将该哲学家的状态设置为EATING 。
c. 当一个哲学家进程调用put_forks()放下筷子的时候,会通过test()测试它的邻居 ,
如果邻居处于饥饿状态,且该邻居的邻居不在吃饭状态,则该邻居进入吃饭状态 。
由上所述,该算法不会出现死锁,因为一个哲学家只有在两个邻座都不在进餐时,才允
许转换到进餐状态 。
该算法会出现某个哲学家适终无法吃饭的情况,即当该哲学家的左右两个哲学家交替
处在吃饭的状态的时候,则该哲学家始终无法进入吃饭的状态,因此不满足题目的要求 。
但是该算法能够实现对于任意多位哲学家的情况都能获得最大的并行度,因此具有重要
的意义 。
伪码:
#define N 5 /* 哲学家人数*/
#define LEFT (i-1+N)%N /* i的左邻号码 */
#define RIGHT (i+1)%N /* i的右邻号码 */
typedef enum { THINKING, HUNGRY, EATING } phil_state; /*哲学家状态*/
monitor dp /*管程*/
{
phil_state state[N];
semaphore mutex =1;
semaphore s[N]; /*每个哲学家一个信号量 , 初始值为0*/
void test(int i)
{
if ( state[i] == HUNGRY state[LEFT(i)] != EATING
state[RIGHT(i)] != EATING )
{
state[i] = EATING;
V(s[i]);
}
}
void get_forks(int i)
{
P(mutex);
state[i] = HUNGRY;
test(i); /*试图得到两支筷子*/
V(mutex);
P(s[i]); /*得不到筷子则阻塞*/
}
void put_forks(int i)
{
P(mutex);
state[i]= THINKING;
test(LEFT(i)); /*看左邻是否进餐*/
test(RIGHT(i)); /*看右邻是否进餐*/
V(mutex);
}
}
哲学家进程如下:
void philosopher(int process)
{
while(true)
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