进程管理 —— 哲学家进餐问题

一、问题描述

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二、问题分析

semaphore mutex=1；//互斥地取筷子
Pi (){	//i号哲学家的进程
	while（1）{
		P（chopstick [i] ）;	//拿左
		P（chopstick[（i+1）%5]）；	//拿右
		吃饭;
		V（chopstick [i]）;		//放左
		V（chopstick[（i+1）%5]）;	//放右
		思考
	}
}

该算法存在一下问题：当5名哲学家都想要进餐并分别拿起左边的筷子时，筷子已经被拿光，等到他们再想拿右边的筷子时，就会被阻塞，因此出现了死锁。

为了防止死锁的发生，可对哲学家进程施加一些限制条件。有以下几种方法：

1. 最多允许四个哲学家同时进餐。这样可以保证至少有哲学家是可以拿到左右两只筷子的，破坏了 ”循环等待“ 条件

2. 要求奇数号哲学家先拿左边的筷子，然后再拿右边的筷子，而偶数号哲学家刚好相反。用这种方法可以保证如果相邻的两个奇偶号哲学家都想吃饭，那么只会有其中一个可以拿起第一只筷子，另一个会直接阻塞。这就避免了占有一支后再等待另一只的情况，破坏了 ”循环等待“ 条件

3. 仅当一个哲学家左右两支筷子都可用时才允许他抓起筷子，破坏了 ”请求和保持“ 条件

三、实现

我们选择第三种方法进行实现

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semaphore mutex=1；//互斥地取筷子
Pi (){	//i号哲学家的进程
	while（1）{
		P（mutex）;
		P（chopstick [i] ）;	//拿左
		P（chopstick[（i+1）%5]）；	//拿右
		V（mutex）;
		吃饭;
		V（chopstick [i]）;		//放左
		V（chopstick[（i+1）%5]）;	//放右
		思考
	}
}