实践 哲学家进餐问题
哲学家进餐问题
哲学家进餐问题问题描述：有5个哲学家共用一张圆桌，分别坐在周围的5张椅子上。
在桌上有5支筷子和5个碗，他们的生活方式是交替的进行思考和进餐。
平时，一个哲学家进行思考，饥饿时便试图取用他左右最靠近他的筷子，只有在他拿到两只筷子时才能进餐。
进餐完毕放下筷子继续思考。
解决方法：1)至多只允许4位哲学家同时去拿他左边的筷子，最终能保证至少有一个哲学家能够进餐，并在用毕时能够释放他用过的两支筷子，从而使更多的哲学家能够进餐。
2)规定奇数号哲学家先拿他左边的筷子然后再拿右边的筷子；而偶数号哲学家则与此相反。
3)仅当哲学家的左右两边的筷子都能用时才允许他拿起筷子进餐。
用第3）种方法解决代码如下：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <windows.h>#include <time.h>#define PHILOSOPHERS 5HANDLE gchopStick[PHILOSOPHERS];DWORD WINAPI PhilosopherThread(LPVOID pVoid) {HANDLE myChopsticks[2];DWORD result;int iPhilosopher = (int) pVoid;int iLeftChopstick = iPhilosopher;int iRightChopstick = iLeftChopstick + 1;if (iRightChopstick > PHILOSOPHERS-1)iRightChopstick = 0;myChopsticks[0] = gchopStick[iLeftChopstick];myChopsticks[1] = gchopStick[iRightChopstick];result=WaitForMultipleObjects(2,myChopsticks,TR UE,-1);printf("the %d PHILOSOPHER begin to eat\n",iPhilosopher);Sleep(200);printf("the %d PHILOSOPHER finishedeating",iPhilosopher);ReleaseMutex(myChopsticks[0]);ReleaseMutex(myChopsticks[1]);return EXIT_SUCCESS;}int main(int argc,char *argv[]){DWORD dwThreadId,wait_for_all;HANDLE hThread[PHILOSOPHERS];for (int i=0; i < PHILOSOPHERS; i++){gchopStick[i] = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);}for (i = 0; i < PHILOSOPHERS; i++)hThread[i] = CreateThread(NULL, 0, PhilosopherThread, (LPVOID) i, 0, &dwThreadId);wait_for_all=WaitForMultipleObjects(PHILOSOPHER S,hThread,TRUE,-1);printf("All PHILOSOPHERs finished eating\n");return 0; }。
操作系统课程设计——哲学家进餐问题
操作系统课程设计——哲学家进餐问题1000字哲学家进餐问题是一个经典的多线程同步问题，在操作系统中有着广泛的应用。
因此，在操作系统课程设计中，探究哲学家进餐问题是一件非常有意义的事情。
哲学家进餐问题的场景是：五个哲学家围坐在一张圆桌前，每个哲学家的左右两侧有一只筷子，他们需要利用这两只筷子才能进餐。
每个哲学家有两种状态：思考和进餐。
当一个哲学家处于进餐状态时，他需要同时获取他左右两侧的筷子，进餐结束后，他会释放这两只筷子，进入思考状态。
在这个场景中，如果所有的哲学家都同时想要进餐，那么就可能会出现死锁情况，即所有的哲学家都拿到了左手边的筷子，但都无法拿到右手边的筷子，导致无法进餐。
因此，需要在代码中实现同步互斥机制，避免死锁的发生。
本课程设计中，我使用了Java语言来实现哲学家进餐问题。
在代码实现中，首先定义了哲学家、筷子、餐桌等对象，然后使用线程来模拟哲学家的思考和进餐过程。
为了避免死锁，我使用了Chandy/Misra算法，即每个哲学家先尝试去取左手边的筷子，如果取不到就不再继续等待，而是重新回到思考状态，等待下一个机会。
同时，当一个哲学家取到了左手边的筷子之后，如果发现右手边的筷子已被占用，他就会释放左手边的筷子，重新回到思考状态，等待下一个机会。
在实现过程中，我还使用了信号量机制，保证了线程间的同步互斥。
每个筷子都是一个二元信号量，初始为1，表示可用。
当一个哲学家拿起筷子时，他会将对应的信号量减1，表示不可用。
当哲学家用完筷子之后，会将对应的信号量加1，表示可用。
通过这种方式，实现了对筷子的访问同步。
最后，我对代码进行了测试，模拟了多位哲学家同时进行进餐的过程。
在测试中，我发现哲学家进餐的速度受到筷子的数量和哲学家思考进餐比例的影响。
当筷子数量少于哲学家数量时，容易出现死锁；当哲学家思考和进餐的时间相当时，程序的运行情况比较稳定。
总的来说，本课程设计实现了哲学家进餐问题，通过学习该问题，我更深入地理解了同步互斥机制的重要性，并学会了如何使用信号量来实现同步互斥。
五个哲学家吃饭问题详细解答
五个哲学家吃饭问题详细解答在一个阳光明媚的下午，五个哲学家聚在一起，准备享用一顿丰盛的午餐。
听起来很简单吧？但实际上，这顿饭可没那么容易！让我们来看看这群头脑发达的哲学家是如何在吃饭问题上纠结的。
1. 场景设定1.1 哲学家的基本设定这五位哲学家，一个比一个聪明。
他们分别是苏格拉底、柏拉图、康德、尼采和海德格尔。
你可以想象，他们脑袋里装的全是复杂的哲学思想，而不是食物的搭配。
所以，当这五位坐下来，面对一桌子美味的食物时，事情就开始变得有趣了。
1.2 吃饭的挑战问题来了：他们每个人都必须遵守一个规则——不可以同时吃饭，得轮流。
你想想，五个哲学家加上一个轮流吃饭的规则，这可真是“见鬼了”的挑战！想要吃上一口美味的菜，简直比推理一个哲学命题还难。
他们轮流吃饭的原则，真是把这顿饭变成了一场智力的较量。
2. 各自的哲学观2.1 苏格拉底的理性苏格拉底首先站出来，他一边抚摸着自己的胡须，一边说：“吃饭嘛，首先得用理性来解决问题。
”他鼓励大家先讨论，谁应该先吃，谁应该后吃。
他认为，只有通过理性对话，才能达到最佳的吃饭方案。
可是，你能想象吗？这一讨论持续了整整一个小时，食物都快冷掉了！2.2 柏拉图的理想接着柏拉图出场，他满脸严肃地说：“我们要追求理想的吃饭方式。
”他想出了一个绝妙的主意：每个人都应该依照自己的德性来决定吃的顺序。
结果，大家一顿争论，谁的德性更高？苏格拉底说他是智者，康德坚持说自己是道德之父，而尼采则跳出来，吼着“超人才能吃超好的饭！”搞得大家乱成一团，吃的机会又飞了。
3. 饥饿的对抗3.1 食物的诱惑这时，桌子上的食物开始散发出诱人的香气，真是令人垂涎欲滴。
五位哲学家每个人的肚子都开始抗议，仿佛在唱着“我们要吃饭”的歌。
吃饭这件事，从理性讨论变成了一场生存竞争。
每个人都在默默地想着：“快点！要是再不吃，我的哲学思想就要被饿死了！”3.2 轮流的尴尬最终，他们决定采取轮流吃饭的方式。
可当轮到康德的时候，他又开始喋喋不休，讲起了“绝对命令”的哲学，让其他人都想打瞌睡。
哲学家进餐问题
哲学家进餐问题1.问题描述：哲学家进餐问题描述有五个哲学家，他们的生活方式是交替地进行思考和进餐，哲学家们共用一张圆桌，分别坐在周围的五张椅子上，在圆桌上有五个碗和五支筷子，平时哲学家进行思考，饥饿时便试图取其左、右最靠近他的筷子，只有在他拿到两支筷子时才能进餐，该哲学家进餐完毕后，放下左右两只筷子又继续思考。
约束条件(1)只有拿到两只筷子时，哲学家才能吃饭。
(2)如果筷子已被别人拿走，则必须等别人吃完之后才能拿到筷子。
(3)任一哲学家在自己未拿到两只筷子吃完饭前，不会放下手中已经拿到的筷子。
2.求解方法(1).信号量的设置放在桌子上的筷子是临界资源，在一段时间内只允许一位哲学家使用，为了实现对筷子的互斥访问，可以用一个信号量表示筷子，由这五个信号量构成信号量数组。
semaphore chopstick[5] = {1,1,1,1,1};while(true){/*当哲学家饥饿时，总是先拿左边的筷子，再拿右边的筷子*/wait(chopstick[i]);wait(chopstick[(i+1)%5]);// 吃饭/*当哲学家进餐完成后，总是先放下左边的筷子，再放下右边的筷子*/signal(chopstick[i]);signal(chopstick[(i+1)%5]);}上述的代码可以保证不会有两个相邻的哲学家同时进餐，但却可能引起死锁的情况。
假如五位哲学家同时饥饿而都拿起的左边的筷子，就会使五个信号量chopstick都为0，当他们试图去拿右手边的筷子时，都将无筷子而陷入无限期的等待。
(2)避免死锁策略一原理：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。
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。
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); //退出房间释放信号量}}策略二原理：仅当哲学家的左右两支筷子都可用时，才允许他拿起筷子进餐。
哲学家用餐问题
哲学家一（线程一函数）
读懂整 个程序。 请写出其余两个线程 的函数Thread2Proc 和 Thread3Proc ，使他们 都先取右边的筷子， 后取左边的筷子。执 行，写出实验结果或 现象。回答问题（3）
（2）描述一个既没有两座同时吃饭，又没有人饿死（永远拿 到到筷子）的算法。
• 对上面的程序Байду номын сангаас行改进，完成题目（2）要求。
选做题：
• 根据以前做过的实验，把算法移植到给定的图形用户界 面(GUI)框架程序中，每个线程创建自己的窗口，每个哲 学家的吃饭和取筷子信息显示在自己的窗口界面中，每 个窗口中右键单击时开始取筷子和吃饭的过程。 • 为降低图形化开发的难度，可以只设计三个哲学家线程， 每个线程设计自己的线程函数（即不合并线程函数）。 • 执行时以各种顺序在三个窗口中右击，验证执行结果。
• 思考：改变放下左右两边的筷子的顺序会有影 响吗？验证执行。
程序改进二： 把三个线程函数合并成一个统一的线程函数，哲学家的编号由 线程的函数参数传入，根据前面的程序代码完成省咯号处的设 计，并完成主函数的相应修改。执行，记录结果。
DWORD WINAPI ThreadProc( LPVOID lpParameter ) { int index; index=*(int *)lpParameter; …… return 0; } int main() { int num=1; h_Thread[0]=CreateThread(NULL,0 ,ThreadProc,&num ,0,NULL); num++; h_Thread[1]=CreateThread(NULL,0 ,ThreadProc,&num ,0,NULL); num++; h_Thread[2]=CreateThread(NULL,0 ,ThreadProc,&num ,0,NULL); }
例：经典的IPC问题--哲学家进餐问题 问题描述： 五个哲学家围坐在
时间再试。问题是：如果大家同时拿起来左边，再同时放下,过一会再同时拿起来左边的
解法2： 设置一个信号量：mutex，初值为1,每个哲学家要想拿左边的叉子前,先P(mutex),如果成功拿到左边的叉子，则只有他自己在临界区中,必然可以顺利拿到右边的叉子.使用完后应该V(mutex).这样做的确避免了冲突，但同时只能有一个哲学家在吃饭.而五把叉子可供二名哲学家同时进餐.如果把mutex初值改为2,问题是：相邻两个哲学家仍然会冲突.现在请你设计一个算法，使得冲突可以避免，而且效率最高.
{
while (TRUE)//无限循环
{
think();//哲学家正在思考
take_forks(i);//需要两只叉子，或者阻塞
eat();//进餐
put_forks(i);//把两把叉子同时放回桌上
}
}
void take_forks(int i)//哲学家号码，从0到N-1
{
P(&mutex);//进入临界区
test(LEFT);//看一下左邻居现在是否能进餐
test(RIGHT);//看一下右邻居现在是否能进餐
V(&mutex);//离开临界区
}
void test(int i)//哲学家号码，从0到N-1
{
if (state[i] == HUNGRY && state[LEFT] != EATING && state[RIGHT] != EATING)
take_fork(); //取左边的叉子
take_fork((i+1)%N); //取右边的叉子，%为取余
实验四模拟“五个哲学家”问题
实验四模拟"五个哲学家"问题魏陈强学号：23020092204168谢思发学号：23020092204174一、实验题目：哲学家就餐问题是一种典型的同步问题，它是由Dijkstra提出并解决的。
该问题描述如下：有五个哲学家围坐在一张圆形餐桌，交替做以下两件事：吃饭和思考。
餐桌中间有一碗意大利面，每两个哲学家之间只有一支餐叉，如果他们想吃面则必须使用其左右的两支餐叉。
显然每次最多只能有2个哲学家同时进餐，而且进餐过程有可能会产生死锁，如每个哲学家都拿着左手餐叉，等待右手餐叉。
从而导致五个哲学家无法进餐而饿死。
现需实验模拟解决哲学家进餐问题，使哲学家们能顺利的进餐思考。
二、算法分析：该实验的要点是，解决并发环境下，多进程之间的同步与互斥问题。
进程间的同步互斥必然涉及进程间通信。
但是进程的内存空间是彼此隔离的，因此它们之间的通信只能通过如下手段：IPC机制、管道、信号或文件。
本次实验采用文件手段解决通信问题。
经验证如果哲学家中同时存在左撇子和右撇子，则哲学家问题有解。
模拟程序的框架如下所示：定义5个文件，分别表示5个叉子。
其文件名按如下方式说明：Static char* forks[5]={"fork0","fork1","fork2","fork3","fork4"};哲学家的行为可以用如下函数描述：Void philosopher(int i){while(1){thinking(i,nsecs);TakeFork(i);eating(i,nsecs);putFork(i);}}在主程序里，可以用以下的程序段生成5个哲学家进程：#define N 5for(i=0;i<N;i++){pid=fork();If(pid==0)philosopher(i);}wait(NULL);拿起叉子可以如此定义：void takeFork(i){if(i==N-1){lock(forks[0]);lock(forks[i]);else {lock(forks[i]);lock(forks[i+1]);}}放下叉子可以如此定义：void putFork(i){if(i==N-1){unclolck(forks[0]);unlock(forks[i]);}else{unlock(forks[i]);unlock(forks[i+1]);}}三、详细代码#include "apue.h"#include <sys/wait.h>#include <string.h>#include "lock.h"#include <stdlib.h>#define N 5int main(int argc,char *argv[]){int time,i;pid_t pid[5];static char* forks[5] = {"fork0","fork1","fork2", "fork3", "fork4"}; if(argc==2)time=atoi(argv[1]);elseerr_sys("error!");for(i=0;i<N;i++)unlock(forks[i]);for(i = 0; i < N; i++){pid[i] = fork();if( pid[i] == 0 ){while(1){printf("The %d philosopher is thinking\n",i);sleep(time);if( i == N - 1 ){lock( forks[0] );lock( forks[i] );}else{lock( forks[i] );lock( forks[i + 1] );}printf("The %d philosopher is eating\n",i);sleep(time);if( i == N - 1 ){unlock( forks[0] );unlock( forks[i] );}else{unlock( forks[i] );unlock( forks[i + 1] );}}}// if(waitpid(pid[i],NULL,0)!=pid[i])// err_sys("waitpid error");}wait(NULL);exit(0);}四、实验结果四、心得体会：这次实验总体来说偏难，整个过程不太顺利。
进程同步、互斥--哲学家进餐问题
进程同步、互斥--哲学家进餐问题1、问题描述⼀张圆桌上有5名哲学家，没两个哲学家之间有⼀根筷⼦，桌⼦中间由⼀碗⽶饭。
当哲学家饥饿时会试图分别拿起左右两根筷⼦，如果筷⼦已在他⼈⼿上则需等待。
饥饿的哲学家只有拿起两根筷⼦才能进餐，吃完后才能放下筷⼦。
2、问题分析对哲学家分别编号0,1,2,3,4，对筷⼦编号0,1,2,3,4。
i号哲学家左边筷⼦编号为i，右边编号为（i+1）%5。
（1）⽅案1最多允许4个哲学家同时申请进餐，这样可以保证⾄少有⼀个哲学家有两根筷⼦（2）⽅案2要求奇数号的哲学家先拿左边的筷⼦，然后拿右边的筷⼦，偶数号哲学家相反semaphore chopstick[5]={1,1,1,1,1};Pi(){while(1){if(i%2！=0){P(chopstick[i])；P(chopstick[(i+1)%5]);}else{P(chopstick[(i+1)%5]);P(chopstick[i])；}进餐V(chopstick[i]);V(chopstick[(i+1)%5]);}}（3）⽅案3仅当哲学家两边的筷⼦都可以拿起的时候才能申请进餐semaphore chopstick[5]={1,1,1,1,1};semaphore mutex=1;Pi(){while(1){P(mutex);P(chopstick[i]);P(chopstick[(i+1)%5]);V(mutex);吃饭V(chopstick[i]);V(chopstick[(i+1)%5]);}}。
实践 15 哲学家进餐问题
实践15 哲学家进餐问题1.实践内容说明（1）在函数中使用图形方式显示哲学家进餐问题，每个哲学家使用一个线程控制，随机进行进餐或者思考，使用互斥量和事件进行同步和互斥控制。
2.程序性质（1）Windows 和控制台混合应用程序（2）多线程3.运行环境设置（1）建立项目在Visual C++ 6.0 开发环境，单击New 菜单，弹出New 对话框；在New 对话框中选择Project 标签切换至Project 标签页；在Project 标签页的项目列表中选择Win32 Application 选项，Location 输入框输入项目所在的路径，或者单击输入框右侧的按钮，在弹出的Choose Directory 对话框中选择项目所在的磁盘分区和所在的目录；在Project 标签页的Project name 输入框中输入项目名称；Project 标签页中的其他选项保持默认选择（单选框Create new workspace 前有黑点，Platforms 选项框中Win32 前打勾），完成设置界面如图10 所示。
图10 设置项目为Windows 应用完成设置后单击OK，New 对话框关闭，弹出Win32 Console Application –Step 1 of 1 对话框。
在Win32 Console Application –Step 1 of 1 对话框中选择An empty project 单选项。
Win32 Console Application –Step 1 of 1 对话框如图11 所示。
图11 说明刚建立的项目为空项目完成Win32 Console Application –Step 1 of 1 对话框后单击Finish 按钮，Win32 Console Application –Step 1 of 1 对话框关闭，弹出New Project Information 对话框。
New Project Information 对话框中显示了当前建立项目的一些信息。
哲学家进餐问题及解决方案.pdf
哲学家进餐问题及解决方案北京交通大学计算机学院翟高寿哲学家进餐问题描述❑哲学家进餐问题是典型的同步问题五个哲学家共用一张圆桌，分别坐在环桌均匀摆放的五张椅子上，并全部实践着交替地进行思考和进餐的生活方式圆桌上放有五支筷子，均匀排放在哲学家之间的位置上哲学家饥饿时便试图去取用圆桌上最靠近他左右两端的两支筷子，且只有在同时拿到两支筷子时方可进餐，进餐完毕则把筷子放回原处，并继续进行思考哲学家进餐问题解析(待续) ❑筷子是临界资源信号量数组chopstick[0..4]，初始值均为1❑第i个哲学家活动Think;wait(chopstick[i]);wait(chopstick[(i+1)mod 5]);Eat;signal(chopstick[i]);signal(chopstick[(i+1)mod 5]);321 44321哲学家进餐问题解析(续)❑上述解决方案在五个哲学家同时饥饿且各自拿起左边筷子的情况下会引起死锁❑避免死锁的三种方法①仅当哲学家左右两支筷子均可使用时，才允许他拿筷进餐②奇数号哲学家先拿左筷后拿右筷；而偶数号哲学家则相反③至多允许四个哲学家同时进餐，以保证至少有一个哲学家可以同时拿到两支筷子而进餐3 21 44321哲学家进餐主程序设计①双筷齐举[AND型信号量] Varchopstick: array[0..4] of semphore (1,1,1,1,1); beginparbeginphilosophy0 ;… ; philosophy i; …philosophy4;parendend哲学家进餐子程序设计①双筷齐举[AND型信号量] philosophy i :beginrepeatThink;Swait(chopstick[i], chopstick[(i+1)mod 5]); Eat;Ssignal(chopstick[i], chopstick[(i+1)mod 5]); until false;end哲学家进餐主程序设计①双筷齐举[记录型信号量] Varchopstick: array[0..4] of semphore:=(1,1,1,1,1); mutex: semphore:=1;beginparbeginphilosophy0 ;… ; philosophy i; …philosophy4;parendend哲学家进餐子程序设计①双筷齐举[记录型信号量] philosophy i :beginrepeatThink;wait(mutex);wait(chopstick[i]);wait(chopstick[(i+1)mod 5]);signal(mutex);Eat;signal(chopstick[i]);signal(chopstick[(i+1)mod 5]);until false;end哲学家进餐主程序设计②奇偶有别[记录型信号量] Varchopstick: array[0..4] of semphore (1,1,1,1,1); beginparbeginphilosophy0 ;… ; philosophy i; …philosophy4;parendend哲学家进餐子程序设计②奇偶有别[记录型信号量] philosophy i （i为奇数，即奇数号哲学家）:beginrepeatThink;wait(chopstick[i]);wait(chopstick[(i+1)mod 5]);Eat;signal(chopstick[i]);signal(chopstick[(i+1)mod 5]);until false;end哲学家进餐子程序设计②奇偶有别[记录型信号量] philosophy i （i为偶数，即偶数号哲学家）:beginrepeatThink;wait(chopstick[(i+1)mod 5]);wait(chopstick[i]);Eat;signal(chopstick[(i+1)mod 5]);signal(chopstick[i]);until false;end哲学家进餐主程序设计③进餐限数[记录型信号量] Varchopstick: array[0..4] of semphore:=(1,1,1,1,1); limit: semphore:=4;beginparbeginphilosophy0 ;… ; philosophy i; …philosophy4;parendend哲学家进餐子程序设计③进餐限数[记录型信号量] philosophy i :beginrepeatThink;wait(limit);wait(chopstick[i]);wait(chopstick[(i+1)mod 5]);signal(limit);Eat;signal(chopstick[i]);signal(chopstick[(i+1)mod 5]);until false;end知行合一，开拓进取！哲学家进餐问题及解决方案■。
实验一 哲学家就餐问题
实验一哲学家就餐问题实验一哲学家就餐问题实验一哲学家进餐问题一、实验目的1.2.3.4.熟练使用vc++6.0编译环境，调试并正确运行程序。
熟悉哲学家就餐问题流程。
了解哲学家进餐问题中的问题，掌握僵局发生的必要条件。
熟悉源程序死锁的生成和防止算法及其相关窗口操作。
二、实验原理1.问题描述：有五个哲学家围坐在一圆桌旁，桌中央有一盘通心粉，每人面前有一只空盘子，每两人之间放一只筷子，每个哲学家的行为时思考，饥饿，然后吃通心粉，每个哲学家必须拿到两只筷子，并且每个人只能直接从自己的左边或右边取筷子。
2.防止死锁发生的分配方式：哲学家只有在左右筷子都可用的情况下才可以拿筷子。
这样，要么一次占用两个筷子（所有线程所需的资源），下一步吃通心粉，然后释放所有资源；或者不占用资源，所以不可能死锁。
3.死锁生成的分配方法：当筷子（资源）可用时，先分配左边的筷子，等待一会后再分配右边的筷子，由于这个过程中，左边的筷子一直没有释放，就可能产生死锁了。
4.程序运行说明：程序运行时会弹出一个消息框，提示操作员操作：1）第一个对话框用于选择运行模式a．选择yes表示采用的是运行的防止死锁的方式，这样的话整个程序可以一如果它直接运行，则不会导致死锁。
b．选择no表示运行产生死锁的方式会弹出第二个对话框。
2）第二个对话框用于选择运行时，线程运行的时间a、选择Yes，线程时间相对较短，很快就会死锁。
b、选择no thread的时间与选择Yes的时间相似，死锁的时间稍长。
三、实验过程及分析1.philosopherthread（LPVOID pvoid）函数的伪代码1）无死锁模式varmutexleftchopstick,mutexrightchopstick;beging:resting;waiting;p{mutexleftchoppice}；p{mutexrightboostick}；getresource{leftchopstick,rightchopstick};eating;v{mutexleftchoppice}；v{mutexrightchopstick};终止2)发生死锁方式Varmutexleft筷子，MutexRight筷子；请求：休息；等待；p{mutexleftchopstick};getresource{LeftChomptick}；p{mutexrightboostick}；getresource{rightchopstick};eating;v{mutexleftchoppice}；v{mutexrightchopstick};end2.代码分析1）不发生死锁时，哲学家迅速同时抢占两个筷子的资源，而若是不能同时抢占两只有筷子还在等待。
哲学家就餐问题的算法实现
哲学家就餐问题的算法实现在哲学家就餐问题中，假定有五位哲学家围坐在一张圆桌旁，每位哲学家面前都放着一碗意面和一把叉子。
这五位哲学家中的每位都有两种活动，一种是思考，一种是就餐。
但是，这五位哲学家只有五支叉子共用，也就是说，每个哲学家只能在自己左右两边分别拿起一把叉子。
若这五位哲学家中有若干人同时拿着左手边的叉子，或者同时拿着右手边的叉子，那么他们都无法就餐。
这时，就需要找到一种算法来解决这个问题。
解法一：Chandy/Misra解法Chandy/Misra解法是一种分布式算法，它的思路是使得每一位哲学家都向右边的人要叉子。
一旦它们都拿到了右边的叉子，就会开始就餐，然后把左右两个叉子都放回去。
这种算法的优点是它具有分布式系统的特点，不会造成资源竞争，而且在算法处理结束后，所有人都不会处于饥饿状态。
但是，这种算法实现的难度比较大，因为需要每个哲学家都向右边的人要叉子，而且需要考虑异常情况。
解法二：Dijkstra解法Dijkstra解法也被称为银行家算法，它的思路是让每一位哲学家先拿一支叉子，只有拿到两支叉子后，才可以开始就餐。
一旦就餐结束，哲学家就将叉子放回去。
这种算法的优点是它比较简单，易于实现。
但是，如果有一位哲学家先拿了一支叉子并且不再释放，那么其他哲学家就会陷入死锁状态。
解法三：Semaphore解法Semaphore解法是以信号量为基础的算法，它的思路是对每支叉子定义一个信号量，并使用信号量来控制哲学家与叉子之间的关系。
一旦一个哲学家想要就餐，就需要请求两个叉子的信号量，如果请求不到，则会被阻塞。
这种算法的优点是它具有可扩展性，而且可以支持多个进程同时使用资源。
但是，它比较复杂，可能会导致死锁。
结论在实际开发中，我们可以根据自己的需求选择合适的算法来解决哲学家就餐问题。
如果要求系统具有分布式系统的特点，可以使用Chandy/Misra解法；如果要求简单易行和易于实现，可以使用Dijkstra解法；如果要求可扩展性和支持多进程，可以选择Semaphore解法。
操作系统专业课程设计哲学家进餐问题
目录1．设计题目和要求 .................................. 错误!未定义书签。
1.1试验目标和设计要求 ..................... 错误!未定义书签。
1.2 初始条件........................................ 错误!未定义书签。
2 总体设计思想及相关知识 .................... 错误!未定义书签。
2.1总体设计思想................................. 错误!未定义书签。
2.2 临界区互斥编程原理 .................... 错误!未定义书签。
2.3开发环境和工具............................. 错误!未定义书签。
3数据结构和模块说明 ............................. 错误!未定义书签。
3.1 数据结构........................................ 错误!未定义书签。
3.2程序各模块步骤图 ......................... 错误!未定义书签。
3.2.1 主程序模块............................ 错误!未定义书签。
3.2.2 状态改变模块........................ 错误!未定义书签。
3.2.3 返回哲学家状态模块 ............ 错误!未定义书签。
3.2.4 返回餐具状态模块................ 错误!未定义书签。
4. 源程序代码 ......................................... 错误!未定义书签。
5. 测试及结果........................................... 错误!未定义书签。
6. 课设总结............................................... 错误!未定义书签。
哲学家进餐问题(操作系统)
哲学家进餐问题(操作系统)哲学家进餐问题(操作系统)1.简介1.1 背景介绍哲学家进餐问题是计算机科学中一个经典的并发问题，最早由Edsger Dijkstra在1965年提出。
1.2 问题描述问题的场景是五位哲学家围坐在一张圆桌前，每个哲学家面前有一碗饭和一根筷子。
哲学家需要交替地思考和进餐，但是他们只能使用左右两边的筷子来进餐。
1.3 目标设计一个算法来保证哲学家们能够交替地进餐，同时避免死锁和饥饿现象的发生。
2.解决方案2.1 简单解法一个简单的解法是给每个哲学家编号，规定奇数号哲学家先拿左边的筷子，偶数号哲学家先拿右边的筷子。
当一个哲学家需要拿筷子时，他会先检查他的两边是否有其他哲学家正在使用，如果没有，他就可以拿起两边的筷子进餐。
否则，他需要等待直到两边的筷子都可用。
2.2 改进解法上述简单解法可能会导致死锁问题。
为了避免死锁，我们可以引入资源分级的概念。
每个筷子被分为两个等级，分别是主要资源和次要资源。
哲学家需要按照顺序来获取资源，例如，先获取主要资源，然后获取次要资源。
3.算法实现3.1 数据结构我们可以使用一个数组来表示圆桌上的五个筷子，同时使用一个锁数组来表示每个筷子的状态（是否被占用）。
3.2 算法流程在哲学家进餐问题中，每个哲学家都需要经历思考和进餐两个过程，我们可以使用线程来模拟这两个过程。
4.算法分析4.1 死锁问题通过引入资源分级的概念，我们成功避免了死锁问题的发生。
每个哲学家按照顺序获取资源，不会出现他们都在等待同一个资源的情况。
4.2 饥饿问题在我们的算法中，每个哲学家都会交替地进餐和思考，因此不会出现饥饿问题。
5.附件本文档暂无附件。
6.法律名词及注释6.1 死锁死锁是指在并发系统中，两个或多个进程或线程无限期地互相等待对方所占有的资源的情形。
6.2 饥饿饥饿是指某个进程或线程因无法获得所需的资源而无法继续执行的情况。
哲学家进餐问题
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哲学家进餐问题的应用
操作系统线程同步 生活中人行马路同步
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解决问题的办法
A．原理：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。 以下将room 作为信号量，只允许4 个哲学家同时 进入餐厅就餐，这样就能保证至少有一个哲学家 可以就餐，而申请进入餐厅的哲学家进入room 的 等待队列，根据FIFO 的原则，总会进入到餐厅就 餐，因此不会出现饿死和死锁的现象。
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以上两个问题反映的是程序并发执行时进 程同步的两个关键问题：饥饿和死锁。为 了提高系统的处理能力和机器的利用率， 并发程序被广泛地使用，因此，必须彻底 解决并发程序执行中的死锁和饥饿问题。
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于是，哲学家问题推广为更一般性的n个进 程和m个共享资源的问题，并在研究过程中 给出了解决这类的问题的不少方法和工具， 如Pertri网、并发程序设计语言等。
如何协调5位置学家的生活进程，使得每位 哲学家最终都可以进餐？
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考虑下面的两种情况。
（1）哲学家的生活进程，当所有的哲学家都同时 拿起左手筷子时，则所有哲学家都将拿不到右手 筷子，并处于等待状态，那么，哲学家都将无法 进餐，最终饿死。
（2）将哲学家的生活进程修改为当拿不到右手筷 子时，就放下左手筷子。但是，可能在一个瞬间， 所有的哲学家都同时拿起左手筷子，则自然拿不 到右手筷子，于是同时放下左手筷子，等一会， 又同时拿起左手筷子，如此重复下去，则所有的 哲学家都将无法进餐。
哲学家进餐
哲学家供餐问题是计算机科学家递杰斯 特拉提出的，问题是这样描述的：人的面 前有一碗面条，碗的两旁各有一只筷子.假 设哲学家的生活除了吃饭就是思考问题， 吃饭的时候需要左手拿一只筷子，右手拿 一只筷子，然后开始进餐。吃完后将两只 筷子放回原处，继续思考问题。
实践 15 哲学家进餐问题
实践15 哲学家进餐问题1.实践内容说明（1）在函数中使用图形方式显示哲学家进餐问题，每个哲学家使用一个线程控制，随机进行进餐或者思考，使用互斥量和事件进行同步和互斥控制。
2.程序性质（1）Windows 和控制台混合应用程序（2）多线程3.运行环境设置（1）建立项目在Visual C++ 开发环境，单击New 菜单，弹出New 对话框；在New 对话框中选择Project 标签切换至Project 标签页；在Project 标签页的项目列表中选择Win32 Application 选项，Location 输入框输入项目所在的路径，或者单击输入框右侧的按钮，在弹出的Choose Directory 对话框中选择项目所在的磁盘分区和所在的目录；在Project 标签页的Project name 输入框中输入项目名称；Project 标签页中的其他选项保持默认选择（单选框Create new workspace 前有黑点，Platforms 选项框中Win32 前打勾），完成设置界面如图10 所示。
图10 设置项目为Windows 应用完成设置后单击OK，New 对话框关闭，弹出Win32 Console Application –Step 1 of 1 对话框。
在Win32 Console Application –Step 1 of 1 对话框中选择An empty project 单选项。
Win32 Console Application –Step 1 of 1 对话框如图11 所示。
图11 说明刚建立的项目为空项目完成Win32 Console Application –Step 1 of 1 对话框后单击Finish 按钮，Win32 Console Application –Step 1 of 1 对话框关闭，弹出New Project Information 对话框。
New Project Information 对话框中显示了当前建立项目的一些信息。
操作系统哲学家就餐问题实验报告
操作系统哲学家就餐问题实验报告实验目的：通过实验探究操作系统中的哲学家就餐问题，了解并掌握解决该问题的不同算法。
实验原理：哲学家就餐问题是一个典型的并发控制问题，该问题描述了一群哲学家围坐在圆桌上，每个哲学家左右两边各有一只筷子，哲学家只有同时拿到左右两只筷子时才能进餐，进餐完毕后将筷子放回桌面。
该问题的解决涉及到互斥、死锁、饥饿等并发问题。
实验步骤：1. 实现基于信号量的解法：- 为每个哲学家和筷子创建一个信号量；- 哲学家进入就餐前先检查左右两只筷子是否可用；- 若可用，则将左右两只筷子设置为不可用，并进餐；- 进餐完毕后将左右两只筷子设置为可用。
2. 实现基于管程的解法：- 哲学家类中定义进餐和放下筷子的方法；- 使用一个互斥锁来确保每次只有一个哲学家能进入管程；- 当某个哲学家想要进餐时，先检查是否有足够的筷子可用；- 若可用，则进入进餐方法，将筷子设置为不可用，并开始进餐； - 进餐完毕后，释放筷子并通知其他哲学家。
3. 运行实验程序，观察哲学家的就餐过程。
4. 分析实验结果，比较两种算法的优缺点。
实验结果与分析：通过观察实验程序运行的结果，可以发现在基于信号量的解法中，哲学家的就餐过程是以并发的方式进行的，每个哲学家在不产生死锁的前提下获取到筷子并进餐。
但是，由于每个哲学家只能同时拿到一只筷子，有可能会出现饥饿的情况，即某个哲学家一直无法获取到筷子进餐。
而基于管程的解法则能够避免饥饿的问题，每个哲学家在进餐前都会检查是否有足够的筷子可用，若不可用则等待。
通过互斥锁的使用，确保每次只有一个哲学家能够进入管程进行操作，避免了并发产生的问题。
综上所述，基于管程的解法相对于基于信号量的解法更加可靠，能够避免饥饿问题的出现。
但是在实际应用中，两种解法的选择还需要根据具体情况进行权衡和取舍。
哲学家进餐问题(操作系统)
哲学家进餐问题(操作系统)哲学家进餐问题(操作系统)介绍：哲学家进餐问题是一个经典的并发算法问题，旨在解决多个哲学家在共享资源（餐叉）上发生死锁的可能性。
这个问题可以帮助我们理解操作系统中的并发问题和资源分配策略。
1、问题描述问题中有N个哲学家坐在一个圆桌周围，每个哲学家面前有一盘食物和一支餐叉。
哲学家的生活可以分为思考和进餐两个状态。
当哲学家进餐时，他需要同时拿起他左右两边的餐叉，进食完毕后再放下餐叉进行思考。
2、算法设计为了解决哲学家进餐问题中的死锁问题，可以采用以下算法设计：2.1、餐叉限制为了避免死锁问题，可以引入餐叉限制策略。
每个哲学家一开始只能拿起右手边的餐叉，在用餐完毕后再放下餐叉，然后才能拿起左手边的餐叉。
这样，如果每个哲学家都只拿起右手边的餐叉，不会出现餐叉死锁的情况。
2.2、同时判断两个餐叉是否可用为了避免哲学家同时拿起两个餐叉造成资源竞争问题，可以引入一个全局锁，每次只有一个哲学家可以同时判断两个餐叉是否可用并取走。
3、代码实现以下是解决哲学家进餐问题的伪代码实现：```initialize();while (true) {think(); // 哲学家思考pickup_forks(); // 拿起餐叉eat(); // 哲学家进食putdown_forks(); // 放下餐叉}```4、系统流程图以下是哲学家进餐问题的系统流程图：(此处添加哲学家进餐问题的系统流程图)5、相关附件本文档未附带相关附件，请根据实际需求添加。
6、法律名词及注释本文档没有涉及法律名词及注释。
哲学家就餐问题解决方案
哲学家就餐问题解决方案
1. 哎呀呀，哲学家就餐问题啊！咱可以试试这样，就像拼图一样，把各种口味、各种菜品都摆在一起，看看能不能拼成一个完美的“美食地图”。
比如柏拉图喜欢思考，那就给他来一份精致的沙拉，边吃边想呗。
2. 嘿，为什么不搞个主题餐厅呢？像开个“哲学沙龙餐厅”，大家边吃边探讨深奥的问题呀。
就好像孔子和他的弟子们围坐一起讲学吃饭那样，多有意思！苏格拉底肯定超爱这种氛围。
3. 要不，给哲学家们来个定制菜单吧！根据他们的哲学理念来配餐，这不是超酷吗？老子主张自然无为，那就给他上些清淡自然的食物。
这就好像为他们量身打造的衣服一样合适。
4. 哎呀，我们可以搞些哲学趣味餐具呀！比如餐盘上印着各种哲学名言，吃着吃着还能激发灵感呢。
这不就跟阿基米德在浴缸里发现浮力原理似的嘛！
5. 或者，举办哲学美食节怎么样？把哲学家们喜欢的食物都集中起来，那场面，肯定火爆。
这就如同一场哲学的盛宴，亚里士多德肯定会成为其中最闪亮的嘉宾。
6. 让服务员也都变成哲学小达人呀，能和哲学家们聊聊哲学顺便推荐菜品。
就像伯牙子期遇到懂他音乐的人一样，多棒！尼采遇到这样的服务员想必也会很开心。
7. 可以建个哲学美食交流群呀，大家在里面分享好吃的和哲学见解。
这不就相当于给哲学家们搭了个专属的交流平台嘛，毕达哥拉斯肯定会积极发言的。
8. 干脆来个哲学厨艺大比拼吧，让哲学家们也参与进来。
这多好玩呀，就好像他们在哲学战场上辩论一样激烈。
我觉得要解决哲学家就餐问题，就得有创意又有趣，让他们在享受美食的同时也能沉浸在哲学的氛围里。
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完成New对话框设置后,单击OK按钮关闭New对话框,在项目中创建文件步骤完成。(3)输入文件在创建得文件窗口中输入要调试运行得操作系统源文件。
(4)修改编译设置单击Project菜单中得Settings菜单项,弹出Project Settings对话框。在Project Settings对话框中单击C/C++标签,切换至C/C++标签页;在C/C++标签页中得Category下拉列表选择框中选择Code Generation选择项;在Use run-time library下拉列表选择框中选择Debug Multithreaded DLL选项。设置界面如图14所示。
图11说明刚建立得项目为空项目
完成Win32 Console Application–Step 1 of 1对话框后单击Finish按钮,Win32 Console Application–Step 1 of 1对话框关闭,弹出New Project Information对话框。New Project Information对话框中显示了当前建立项目得一些信息。New Project Information对话框如图12所示。
实践15哲学家进餐问题
1.实践内容说明
（1）在函数中使用图形方式显示哲学家进餐问题,每个哲学家使用一个线程控制,随机进行进餐或者思考,使用互斥量与事件进行同步与互斥控制。
2.程序性质
（1）Windows与控制台混合应用程序
（2）多线程
3.运行环境设置
(1)建立项目在Visual C++ 6、0开发环境,单击New菜单,弹出New对话框;在New对话框中选择Project标签切换至Project标签页;在Project标签页得项目列表中选择Win32 Application选项,Location输入框输入项目所在得路径,或者单击输入框右侧得按钮,在弹出得Choose Directory对话框中选择项目所在得磁盘分区与所在得目录;在Project标签页得Project name输入框中输入项目名称; Project标签页中得其她选项保持默认选择(单选框Create new workspace前有黑点, Platforms选项框中Win32前打勾),完成设置界面如图10所示。
int chopXY[8];//
int Id; //哲学家得编号
int isEating;
}PARAM;
#define PHIL_NUM 5 //哲学家数目,可改变为其她数目
#define START_POINT 150
#define DESK_DIAMETER 200 //圆桌直径
#define PHIL_DIAMETER 30 //哲学家圆圈直径
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPreInstance,LPSTR pszCmdLine, int nCmdShow )
{
static char szAppName[]="哲学家进餐";
HWND hWnd;
MSG msg;
WNDCLASS wndClass;
wndClass、style = CS_VREDRAW | CS_HREDRAW ;
wndClass、lpfnWndProc = WindowProc;
wndClass、cbClsExtra = 0;
unsigned int __stdcall DineMany(LPVOID pParam);
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPreInstance,LPSTR pszCmdLine, int nCmdShow );
LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hWnd, UINT uMsgId,WPARAM wParam, LPARAM lParam );
4实现程序
#include<windows、h>
#include <process、h>
#include<math、h>
#include<time、h>
#define DEGRESS_TO_RADIAN(x) (x) * 3、14 / 180
typedef struct
{
HWND hWnd; //窗口句柄
图10设置项目为Windows应用
完成设置后单击OK,New对话框关闭,弹出Win32 Console Application–Step 1 of 1对话框。在Win32 Console Application–Step 1 of 1对话框中选择An empty project单选项。Win32 Console Application–Step 1 of 1对话框如图11所示。
图14设置成多线程环境完成设置后单击OK按钮关闭Project Settings对话框。
(5)编译运行单击Build菜单中得Rebuild All菜单项编译项目,或者单击工具栏中Build Minibar工具
栏得Build工具按钮编译项目。Build Minibar工具栏形状为,Build
工具按钮对应得图标为,对应得快捷键就是F7。
#define CHOP_LENGHT 50 //筷子长度
#define TIME 10000 //持续时间长度
int chopSticks[PHIL_NUM]; //筷子得初态
int Finished[PHIL_NUM]; //用餐就是否完成
HANDLE hMutex; //互斥量
HANDLE hEvent; //事件
图12显示新项目信息
单击New Project Information对话框中得OK按钮,关闭New Project Information对话框,项目建立步骤完成。
(2)建立文件单击File菜单中得New菜单项,弹出New对话框。在New对话框中单击Files标签,切换至Files标签页;在Files标签页得文件列表中选择C++ Source File选项,在File输入框中输入文件名。New对话框设置如图13所示。