原理:不是对每只筷子设置信号量,而是对每个哲学家设置信号量。test()函数有以下作
用:
a. 如果当前处理的哲学家处于饥饿状态且两侧哲学家不在吃饭状态,则当前哲学家通过
test()函数试图进入吃饭状态。
b. 如果通过test()进入吃饭状态不成功,那么当前哲学家就在该信号量阻塞等待,直到
其他的哲学家进程通过test()将该哲学家的状态设置为EATING。
c. 当一个哲学家进程调用put_forks()放下筷子的时候,会通过test()测试它的邻居,
如果邻居处于饥饿状态,且该邻居的邻居不在吃饭状态,则该邻居进入吃饭状态。
由上所述,该算法不会出现死锁,因为一个哲学家只有在两个邻座都不在进餐时,才允
许转换到进餐状态。
该算法会出现某个哲学家适终无法吃饭的情况,即当该哲学家的左右两个哲学家交替
处在吃饭的状态的时候,则该哲学家始终无法进入吃饭的状态,因此不满足题目的要求。
但是该算法能够实现对于任意多位哲学家的情况都能获得最大的并行度,因此具有重要
的意义。
伪码:
#define N 5 /* 哲学家人数*/
#define LEFT (i-1+N)%N /* i的左邻号码 */
#define RIGHT (i+1)%N /* i的右邻号码 */
typedef enum { THINKING, HUNGRY, EATING } phil_state/*哲学家状态*/
monitor dp /*管程*/
{
phil_state state[N]
semaphore mutex =1
semaphore s[N]/*每个哲学家一个信号量,初始值为0*/
void test(int i)
{
if ( state[i] == HUNGRY &&state[LEFT(i)] != EATING &&
state[RIGHT(i)] != EATING )
{
state[i] = EATING
V(s[i])
}
}
void get_forks(int i)
{
P(mutex)
state[i] = HUNGRY
test(i)/*试图得到两支筷子*/
V(mutex)
P(s[i])/*得不到筷子则阻塞*/
}
void put_forks(int i)
{
P(mutex)
state[i]= THINKING
test(LEFT(i))/*看左邻是否进餐*/
test(RIGHT(i))/*看右邻是否进餐*/
V(mutex)
}
}
哲学家进程如下:
void philosopher(int process)
{
while(true)
{
think()
get_forks(process)
eat()
put_forks(process)
}
}
有更好的答案尽快转给你
下,应该差不多一、如何建立线程
用到的头文件
(a)pthread.h
(b)semaphore.h
(c) stdio.h
(d)string.h
定义线程标识
pthread_t
创建线程
pthread_create
对应了一个函数作为线程的程序段
注意的问题
要保证进程不结束(在创建线程后加死循环)
在线程中加入While(1)语句,也就是死循环,保证进程不结束。
二、控制线程并发的函数
sem_t:信号量的类型
sem_init:初始化信号量
sem_wait:相当于P操作
sem_post:相当于V操作
三、实现原形系统
父亲、母亲、儿子和女儿的题目:
桌上有一只盘子,每次只能放入一只水果。爸爸专放苹果,妈妈专放橘子,一个儿子专等吃盘子中的橘子,一个女儿专等吃盘子中的苹果。分别用P,V操作和管程实现
每个对应一个线程
pthread_t father father进程
pthread_t mother mother进程
pthread_t son son进程
pthread_t daughter daughter进程
盘子可以用一个变量表示
sem_t empty
各线程不是只做一次,可以是无限或有限次循环
用While(1)控制各线程无限次循环
输出每次是那个线程执行的信息
printf("%s\n",(char *)arg)通过参数arg输出对应线程执行信息
编译方法
gcc hex.c -lpthread
生成默认的可执行文件a.out
输入./a.out命令运行
查看结果:程序连续运行显示出
father input an apple.
daughter get an apple.
mother input an orange.
son get an orange.
mother input an orange.
son get an orange.
………………..
四、程序源代码
#include <stdio.h>
#include<string.h>
#include <semaphore.h>
#include <pthread.h>
sem_t empty //定义信号量
sem_t applefull
sem_t orangefull
void *procf(void *arg) //father线程
{
while(1){
sem_wait(&empty)//P操作
printf("%s\n",(char *)arg)
sem_post(&applefull)//V操作
sleep(7)
}
}
void *procm(void *arg) //mother线程
{
while(1){
sem_wait(&empty)
printf("%s\n",(char *)arg)
sem_post(&orangefull)
sleep(3)
}
}
void *procs(void *arg) //son线程
{
while(1){
sem_wait(&orangefull)
printf("%s\n",(char *)arg)
sem_post(&empty)
sleep(2)
}
}
void *procd(void *arg) //daughter线程
{
while(1){
sem_wait(&applefull)
printf("%s\n",(char *)arg)
sem_post(&empty)
sleep(5)
}
}
main()
{
pthread_t father //定义线程
pthread_t mother
pthread_t son
pthread_t daughter
sem_init(&empty, 0, 1) //信号量初始化
sem_init(&applefull, 0, 0)
sem_init(&orangefull, 0, 0)
pthread_create(&father,NULL,procf,"father input an apple.") //创建线程
pthread_create(&mother,NULL,procm,"mother input an orange.")
pthread_create(&daughter,NULL,procd,"daughter get an apple.")
pthread_create(&son,NULL,procs,"son get an orange.")
while(1){} //循环等待
}
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