操作系统课件：霍尔管程解决哲学家就餐问题

本资料主要介绍了操作系统中的经典问题——五个哲学家吃通心面问题，并通过霍尔管程（Hoare Monitor）的机制来解决这一问题。此外，还提及了操作系统课程的相关信息，包括课程的性质、考核方式、参考教材以及操作系统的基本概念。 在操作系统中，五个哲学家吃通心面问题是一个常用来讨论并发控制和死锁的经典例子。这个问题描述了五位哲学家围坐在一张圆桌旁，每人面前有一盘通心面和一根筷子。哲学家们有两种状态：思考（thinking）和饥饿（hungry）。当一个哲学家饿了时，他会尝试拿起左右两边的筷子来吃饭，吃完后放下筷子。问题在于，如果每个哲学家同时拿起左边的筷子，那么他们都会因为无法拿到右边的筷子而陷入等待状态，即形成了死锁。 霍尔管程是解决这类并发控制问题的一种方法。在这个实现中，定义了一个名为`dining_philosophers`的监视器（monitor），包含五个状态变量`state`表示每个哲学家的状态，以及五个信号量`self`用于同步哲学家的行为，还有`self_count`数组记录当前有多少个哲学家在吃面。`pickup`和`putdown`是定义的操作，分别代表拿起和放下筷子的动作，而`wait`和`signal`则是用于同步的原语。 课程方面，这门操作系统课程是计算机科学的核心基础课程，对升学和技能发展至关重要。课程包含了理论讲解和实验，考核方式为笔试和平时成绩相结合，每周还有答疑时间。推荐的参考书籍包括《操作系统教程》、《计算机操作系统》、《操作系统概念》和《操作系统基础》等，这些书籍涵盖了操作系统的基本概念、发展历史、服务、结构以及流行操作系统的介绍。 在操作系统概论部分，强调了操作系统的定义是管理计算机资源、控制程序执行和提供用户接口的系统软件。操作系统提供了多层抽象，使得用户可以方便地使用复杂的硬件资源。其主要目标包括方便用户、扩大机器功能、管理资源、提高效率和构建开放环境。操作系统作为用户和硬件之间的桥梁，通过各种系统程序和应用软件，使得用户能以更高层次的方式与计算机交互。