哲學家就餐問題 (DPP)
哲學家就餐問題描述了五個哲學家圍坐在圓桌旁,他們交替進行思考和進餐。每個哲學家面前有一碗米飯和五根筷子。一個哲學家需要同時擁有左右兩根筷子才能進餐。只有當左右兩根筷子都可用時,飢餓的哲學家才能開始進餐。否則,哲學家放下筷子,繼續思考。
哲學家就餐問題是一個經典的同步問題,它展示了一大類併發控制問題。
哲學家就餐問題的解決方法
解決哲學家就餐問題的一種方法是使用訊號量來表示筷子。可以透過對訊號量執行等待操作來拿起筷子,並透過執行訊號操作來放下筷子。
筷子的結構如下所示:
semaphore chopstick [5];
最初,筷子的元素被初始化為1,因為筷子放在桌子上,沒有被任何哲學家拿起。
隨機哲學家i的結構如下所示:
do {
wait( chopstick[i] );
wait( chopstick[ (i+1) % 5] );
. .
. EATING THE RICE
.
signal( chopstick[i] );
signal( chopstick[ (i+1) % 5] );
.
. THINKING
.
} while(1);在上述結構中,首先對chopstick[i]和chopstick[(i+1)%5]執行等待操作。這意味著哲學家i已經拿起了他兩側的筷子。然後執行進餐函式。
之後,對chopstick[i]和chopstick[(i+1)%5]執行訊號操作。這意味著哲學家i已經吃完並放下了他兩側的筷子。然後哲學家回到思考狀態。
解決方案的難點
上述解決方案確保了沒有兩個相鄰的哲學家能夠同時進餐。但是,此解決方案可能導致死鎖。如果所有哲學家同時拿起他們左邊的筷子,則可能發生這種情況。那麼他們沒有人能夠進餐,從而發生死鎖。
一些避免死鎖的方法如下:
- 桌子上最多隻能有四個哲學家。
- 偶數編號的哲學家應該先拿起右邊的筷子,然後再拿起左邊的筷子,而奇數編號的哲學家應該先拿起左邊的筷子,然後再拿起右邊的筷子。
- 只有當兩根筷子都可用時,哲學家才允許拿起筷子。
廣告
資料結構
網路
關係資料庫管理系統 (RDBMS)
作業系統
Java
iOS
HTML
CSS
Android
Python
C語言程式設計
C++
C#
MongoDB
MySQL
Javascript
PHP