死鎖和飢餓 哲學家就餐問題

假設5位哲學家住在一起(可以推廣到n),每天生活就是思考和吃飯,每位哲學家需要2把叉子來吃義大利面.

就餐安排:一張圓桌,5個板凳,5個盤子,5把叉子,每個想吃飯的哲學家做到椅子上,使用盤子2側的叉子來吃麵條,

問題: 設計演算法保證互斥(2位哲學家不能使用相鄰的叉子),同時還要避免死鎖(每個哲學家都在等待叉子,且占用了叉子)和飢餓

訊號量解決方案

semaphore fork[5]

=;int i;
void philosopher (
int i)
}void
mian()

對上面死鎖危險的解決方案:

再增加5把叉子,

哲學家學會只使用一把叉子吃麵增加服務員：限制每次最多只能4個哲學家坐下來,那麼至少有乙個哲學家能夠拿到2把叉子

增加服務員方案

semaphore fork[5]

=;semaphore room =4;
int i;
void philosopher (
int i)
}void
main()

基於管程的解決方案

定義5個管程的條件變數, 每把叉子對應乙個條件變數,用來標識哲學家 等待 的叉子可用情況,

開乙個bool陣列記錄每把叉子是否可用(true/false)

管程包含2個過程：

get_forks : 表示取哲學家左右的叉子, 如果至少有1把不可以用,那麼在條件變數佇列中等待,使得其他哲學家程序進入管程release_forks : 標識2把叉子可用

與訊號量方案類似,都是首先拿起左邊的叉子,然後拿起右邊的叉子

monitor dining_controller;

// 宣告管程
cron forkready[5]
;// 管程的條件變數
bool fork[5]
=;// 標記叉子是否可用
void
get_forks
(int pid)
void
release_forks
(int pid)
void
philosopher
(int i)
}void
main()

死鎖 哲學家就餐問題

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