用PV操作写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题

用PV操作写出一个不会出现死锁的哲学家进餐问题

用count限定只能有四个哲学家同时拿起第一根筷子。这样就不会出现没有筷子拿的死锁。

semaphore stick[5]={1,1,1,1,1};
semaphore count=4;
main()
{
	cobegin
		philosopher(0);
		philosopger(1);
		philosopher(2);
		philosopher(3);
		philosopher(4);
	coend
}
philosopher(int i)
{
	while(true){
	think;//思考哲学
	P(count);
	P(stick[i];
	P(stick[(i+1)%5]);
	eat;//开吃
	V(stick[i];
	V(stick[(i+1)%5]);
	V(count);
	}
}
使用记录型信号量和PV操作解决哲学家就餐问题有不同的算法实现。 一种基本的实现思路,如果按照一般思路用记录型信号量来处理,基于C语言的伪代码如下: ```c semaphore chopstick[5] = {1, 1, 1, 1, 1}; // 筷子是资源, 5 支筷子分别设置为初始值为 1 的互斥信号量 while(true) { "第 i 个哲学家的进程 Pi():" // i = 1, 2, 3, ..., 5 while(true) { wait(chopstick[i]); // 拿起左手的筷子 wait(chopstick[(i+1) % 5]); // 拿起右手的筷子 eat(); signal(chopstick[i]); // 放下左手的筷子 signal(chopstick[(i+1) % 5]); // 放下右手的筷子 think(); } } ``` 不过这种实现存在死锁风险,因为哲学家可能都拿左手边叉子,导致都各自占有一把餐叉但无法用餐最终“饿死” [^1][^2]。 为避免死锁,可采用另一种策略,即至多只允许四个哲学家同时进餐,以保证至少有一个哲学家能够进餐,最终总会释放出他所使用过的两支筷子,从而可使更多的哲学家进餐。其算法伪代码如下: ```c semaphore chopstick[5]={1,1,1,1,1}; semaphore count=4; // 设置一个count,最多有四个哲学家可以进来 void philosopher(int i) { while(true) { think(); wait(count); //请求进入房间进餐 当count为0时 不能允许哲学家再进来了 wait(chopstick[i]); //请求左手边的筷子 wait(chopstick[(i+1)%5]); //请求右手边的筷子 eat(); signal(chopstick[i]); //释放左手边的筷子 signal(chopstick[(i+1)%5]); //释放右手边的筷子 signal(count); //离开饭桌释放信号量 } } ``` 这里定义信号量`count`,只允许4个哲学家同时进餐,这样就能保证至少有一个哲学家可以就餐 [^1][^3]。
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