第3章进程同步与通信-同步祥解.ppt

* 把一个长度为n(n0)的有界缓冲区与一群生产者进程和一群消费者进程联系起来。 * 因有限缓冲区是临界资源，则生产者进程和消费者进程之间必须互斥执行。 * 因有限缓冲区是临界资源，则生产者进程和消费者进程之间必须互斥执行。 * * * * * * 哲学家进餐问题 3/6 * 问题： 描述一个保证不会出现两个邻座同时要求吃饭的通信算法。 描述一个既没有两邻座同时吃饭，又没有人永远拿不到筷子的算法。 在什么情况下，5个哲学家全部吃不上饭？ ⑴设5个信号量c[1]～c[5]，初值均为1，分别表示第i号筷子被拿(i=1,2,3,4,5)。 eat(i): 第i个哲学家要吃饭 begin P(c[i]); P(c[i+1 mod 5]); eating; V(c[i]); V(c[i+1 mod 5]); end 注：这个过程能保证两邻座不同时吃饭，但会出现5个哲学家一人（左手）拿一只筷子，谁也吃不到饭的死锁情况。 ⑵解决的思路如下： 让奇数号哲学家先取右手的筷子，让偶数号哲学家先取左手的筷子。这样就防止相邻座位的哲学家同时拿筷子的可能。除非某位哲学家一直吃下去，否则不会有人会饿死。 eat(i): begin if (i mod 2 == 0) then { P(c[i]); P(c[i+1 mod 5]); eating; V(c[i]); V(c[i+1 mod 5]); } else { P(c[i+1 mod 5]); P(c[i]); eating; V(c[i+1 mod 5]); V(c[i]); } end 哲学家进餐问题 ●五个哲学家，他们的生活方式是交替地思考和进餐。 ●哲学家们共用一张圆桌，围绕着圆桌而坐，在圆桌上有五个碗和五支筷子，平时哲学家进行思考，饥饿时拿起其左、右的两支筷子，试图进餐，进餐完毕又进行思考。 ●这里的问题是哲学家只有拿到靠近他的两支筷子才能进餐，而拿到两支筷子的条件是他的左、右邻居此时都没有进餐。 semaphore chopstick[5] ={1,1,1,1,1}; void philosopher (int i ) /*哲学家进程*/ {while (true) { P(chopstick[i]); P(chopstick[(i + 1) % 5]); eating; /* 进餐 */ V(chopstick[i]); V(chopstick[(i + 1) % 5]); thinking; /* 思考 */} } 用信号量解决哲学家进餐问题 哲学家能顺利地吃到饭吗 打磕睡的理发师问题 理发店有一名理发师，一把理发椅，还有N把供等候理发的顾客坐的普通椅子。如果没有顾客到来，理发师就坐在理发椅上打磕睡。当顾客到来时，就唤醒理发师。如果顾客到来时理发师正在理发，顾客就坐下来等待。如果N把椅子都坐满了，顾客就离开该理发店去别处理发。 用信号量解决打磕睡的理发师问题 void customer () //顾客进程 {P(mutex); if (waiting CHAIRS)//如果有空位，顾客等待 {waiting++; V(customers); //如果有必要，唤醒理发师 V(mutex); P(barners); //如果理发师正在理发，则顾客等待 get_haircut(); } else //如果没有空位，则顾客离开 V(mutex); } #define CHAIRS 5 //为等候的顾客准备的座椅数semaphore customers = 0;semaphore barners = 0;semaphore mutex = 1;int waiting; void barber() //理发师进程 { while (true) {P(customers);//如果没有顾客，理发师就打磕睡 P(mutex);//互斥进入临界区 waiting--; V(barners);//理发师准备理发了 V(mutex); cut_hair();//理发 } } 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * 信号量的概