试用记录型信号量写出一个不会死锁的哲学家进餐问题的算法。
时间: 2024-09-09 18:02:25 浏览: 265
记录型信号量是一种特殊的信号量,它不仅表示可用资源的数量,还记录了等待该资源的进程数量。记录型信号量在实现时通常包含两个变量:一个整型变量value表示剩余资源数,一个队列用于记录等待该资源的进程。哲学家进餐问题是一个经典的同步问题,描述了五个哲学家围坐在一张圆桌旁,每两个哲学家之间有一根筷子,哲学家必须同时拿起左右两边的筷子才能进餐。
为了避免死锁,可以采用记录型信号量实现一个不会死锁的哲学家进餐问题算法,具体步骤如下:
1. 为每根筷子定义一个记录型信号量,初始值为1,表示筷子可用。
2. 哲学家在进餐前必须先拿到左右两边的筷子信号量。
3. 哲学家在拿到筷子后进行思考。
4. 哲学家进餐完毕后,释放左右两边的筷子信号量。
5. 为了避免死锁,可以引入一个服务员角色,它控制一个信号量,初始值为4。每个哲学家在拿筷子前必须先获得服务员的许可,这样最多只允许四位哲学家同时拿筷子。
伪代码如下:
```
semaphore chopstick[5] = {1, 1, 1, 1, 1}; // 每根筷子一个信号量
semaphore mutex = 1; // 服务员信号量,初始值为1
semaphore max_diners = 4; // 最多允许四个哲学家同时拿筷子
void philosopher(int i) {
while (true) {
think();
down(max_diners); // 请求服务员许可
down(chopstick[i]); // 拿起左边筷子
down(chopstick[(i+1)%5]); // 拿起右边筷子
up(max_diners); // 释放服务员许可
eat();
up(chopstick[i]); // 放下左边筷子
up(chopstick[(i+1)%5]); // 放下右边筷子
}
}
```
上述伪代码中,每个哲学家在尝试吃饭前,会首先尝试获得服务员信号量,这保证了最多只有四个哲学家同时持有筷子,从而避免了死锁的情况。
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