操作系统经典进程同步问题之生产者-消费者问题

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操作系统经典进程同步问题之哲学家进餐问题

哲学家进餐问题
1.问题描述：有五位哲学家，它们的生活方式是交替的进行思考和进餐。哲学家门共用一张圆桌，分别坐在周围的五张椅子上。在圆桌上有五只碗和五根筷子，平时哲学家进行思考，饥饿的时候视图取其左右的靠他最近的筷子，只有当拿到两根筷子时才能进餐。

2.利用记录型信号解决哲学家进餐问题
chopstick：筷子是临界资源所以设置筷子为信号
量，又因为有5只筷子所以定义信号量数组，切互斥所以初始值设置为1，此外哲学家（进程）对筷子的操作相同。

semaphore chopstick[5]={1,1,1,1,1};

do{
wait(chopstick[i]); //使用第i只筷子
wait(chopstick[(i+1)%5]); //使用第i+1只筷子
//eat
signal(chopstick[i]); //释放第i只筷子
signal(chopstick[(i+1)%5]);  //释放第i+1只筷子
//think
...
}while(TRUE);

存在的问题：当哲学家都成功的拿起左边的筷子时都处于“等待”状态，进而发生死锁的问题。
3.解决策略：

1)至多只允许四位哲学系同时去拿左边的筷子，最终能保证至少有一位哲学家能够进餐，并在用完时释放出他用过的两根筷子。
2)当哲学家的左、右两根筷子均可用时，才允许他拿起筷子进餐。
3)规定奇数号哲学家先拿起他左边的筷子，然后再去拿他右边的筷子；而偶数号则相反。按此规定，总会有一位哲学家能进餐，并在使用完后释放筷子。

4.利用AND信号量机制解决哲学家进餐问题

semaphore chopstick[5] = { 1,1,1,1,1 };
	do {
	
		//think;
		....
		wait(chopstick[(i + 1)%5], chopstick[i]);
		....
		//eat;
		signal(chopstick[(i + 1)%5], chopstick[i]);
	} while (true);