试利用记录型信号量写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题的算法.(最多只允许4个哲学家同时抢筷子)
时间: 2024-11-04 11:10:03 浏览: 14
基于MFC实现的哲学家进餐问题.7z.zip_drivemiy_slipped2uv_哲学家进餐问题
哲学家进餐问题是一个经典问题,通过使用记录型信号量(Resource Semaphores),我们可以设计一个避免死锁的解决方案。我们将使用四个信号量,分别对应于四位哲学家拥有的左、右筷子。为了防止死锁,我们需要按照一定的顺序释放和获取筷子。
首先,我们假设所有哲学家都有初始的一对筷子(即左、右手各有一个)。算法步骤如下:
1. 初始化信号量:
- `forks[0]`:代表第一个哲学家用左手拿筷子的可用资源
- `forks[1]`:代表第二个哲学家用右手拿筷子的可用资源
- `forks[2]`:代表第三个哲学家用左手拿筷子的可用资源
- `forks[3]`:代表第四个哲学家用右手拿筷子的可用资源
全部初始化为1(表示都有一对筷子可用)
2. 哲学家函数 (philosopher(i)):
```cpp
void philosopher(int i) {
while (true) {
acquire(forks[i % 2]); // 获取左手或右手筷子
acquire(forks[(i + 1) % 4]); // 获取另一只手的筷子
// 哲学思考(模拟吃饭)
sleep(1); // 假设吃饭需要时间
release(forks[(i + 1) % 4]); // 先释放右手的筷子
release(forks[i % 2]); // 后释放左手的筷子
}
}
```
3. 进行哲学家竞争
- 五个独立的哲学家进程,每个进程代表一位哲学家,调用`philosopher(i)`函数
由于每次哲学家都会先取右边的筷子再取左边的,这样就形成了一个固定的获取顺序(右手 -> 左手),这就避免了环形依赖导致的死锁。如果某个哲学家无法立即获取到他想要的筷子,那么他会继续等待,直到资源释放。
阅读全文