操作系统哲学家就餐问题实验报告

图3.返回哲学家状态流程图

图4返回餐具状态模块流程图

3）数据结构

（1）、定义一个哲学家类，包含两个私有对象和四个公有对象。

（2）、定义函数：

Number对象：哲学家的编号；

Status对象：保存当前该哲学家的状态，0表示等待，1表示吃饭，2表示思考；

Philosopher(int num)方法：哲学家类构造函数，参数num表示哲学家编号；find() const方法：返回该哲学家编号；

getinfo() const方法：返回哲学家当前状态；

Change()方法：根据题目要求改变哲学家的状态（等待->进餐->思考）

另外，程序中包含一个公有对象，bool类型数组tools[6]，用来保存6把餐具当前状态：true表示该餐具当前空闲，false表示该餐具当前正被使用。

程序中还包含两个公有函数：print和toolstatus。Print用来返回一个哲学家的状态，toolstatus用来返回一个餐具的状态。

4）实现步骤

1）打开VC，选择菜单项File->New，选择Projects选项卡并建立一个名为xwj 的win32 console application工程，创建时注意指定创建该工程的目录；

（2）在工程中创建源文件xwj.cpp：选择菜单项Project->Add to project->Files,此时将打开一个新窗口，在其中的“文件名”输入栏中输入自己想要创建的文件名，这里是xwj.cpp；接着询问是否创建新文件时回答“yes”。通过Workspace->Source Files打开该文件，在其中编辑源文件并保存；

（3）通过调用菜单项Build->Rebuild all进行编译连接，可以在指定的工程目录下得到debug->xwj.exe程序。

5、实验测试及分析：

图5.测试结果1

图7.测试结果3

#include

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

bool tools[5]; //全局变量，用餐工具

CRITICAL_SECTION cs; //信号量, 在线程中使用，临界区

class Philosopher

{

private:

int number;

int status; /*标记当前哲学家的状态,0表示正在等待

(即处于饥饿状态),1表示得到两支筷子正在吃饭,2表示正在思考*/ public:

Philosopher(int num=0): status(2), number(num) { }

const int find()

{

return number;

}

const int getinfo()

{ return status; }

void Change() ; //状态改变函数

void dead_lock();

};

/////////

void Philosopher::dead_lock()

{

EnterCriticalSection (&cs) ; //进入临界区

string s;

if(status==1)

{

tools[number%5]=true;

// tools[(number-1)%5]=true;

status=2;

}

else if(status==2)

{

status=0;

//tools[(number-1)%5]=false;

//tools[(number-1)%5]=true;

}

else if(status==0)

{

tools[number%5]=false;

tools[(number-1)%5]=false;

status=1;

}

LeaveCriticalSection (&cs) ;

// cout<<"*********";

}

/////////

void Philosopher::Change()

{

EnterCriticalSection (&cs) ; //进入临界区

if(status==1) //正在进餐

{

tools[number%5]=true; //放下左手工具

tools[(number-1)%5]=true; //放下右手工具

status=2; //改变状态为思考

}

else if(status==2) //思考中

{

status=0; //改变状态为等待

}

else if(status==0) //等待中

{

if(tools[number%5]&&tools[(number-1)%5]) //左右手两边工具均为空闲状态

{

tools[number%5]=false; //拿起左手工具

tools[(number-1)%5]=false; //拿起右手工具

status=1;

}

}