русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Задача об обедающих философах

В некотором царстве, в некотором государстве жили вместе пять философов. Жизнь каждого из них проходила в основном в размышлениях, прерываемых приемом пищи. Философы давно сошлись во мнении, что только спагетти в состоянии восстанавливать их подточенные непрерывными размышлениями силы.

Питались они за одним круглым столом (см. рис. 6.9), на который помещалось большое блюдо со спагетти, пять тарелок, по одной для каждого философа, и пять вилок. Проголодавшийся философ садится на свое место за столом и, пользуясь двумя вилками, приступает к еде. Задача состоит в том, чтобы разработать ритуал (читай — алгоритм) обеда, который обеспечивает взаимоисключения (два философа не могут одновременно пользоваться одной вилкой) и не допускает взаимоблокировок и голодания (обратите внимание, насколько уместен оказался этот термин в данной задаче!).

Эта задача Дейкстры хорошо иллюстрирует проблемы взаимоблокировок и голодания. Кроме того, при решении данной задачи приходится сталкиваться со многими трудностями в организации параллельных вычислений (см., например, [GING90]). Задача об обедающих философах может рассматриваться как типичная задача, возникающая в многопоточных приложениях при работе с совместно используемыми ресурсами и, соответственно, может выступать в качестве тестовой при разработке новых подходов к проблеме синхронизации.

В листинге 6.2 предложено решение этой задачи с использованием семафоров. Каждый философ, садясь за стол, сначала берет левую вилку, а затем правую. После того как философ пообедает, использованные им вилки заменяются. Увы, такое решение может привести к взаимоблокировке, если философы, одновременно проголодавшись, все вместе сядут за стол и одновременно возьмут лежащие слева вилки. В этой неприятной ситуации им придется голодать.

Листинг 6.2. Первое решение задачи об обедающих философах

semaphore fork[5]  =  {1};
int i ;
void philosopher(int  i)
(
while(true) {
think(); wait(fork[i]); wait(fork[(i+1) mod 5]); eat () ;
signal(fork[(i+1) mod 5]); signal(fork[i]); } }
void main ()
(
parbegin(philosopher(0),philosopher(1),
philosopher(2),philosopher(3),
philosopher(4));
)     

Чтобы избежать риска взаимоблокировки, можно купить еще пять вилок (кстати, самое подходящее решение задачи с точки зрения гигиены!) или научить философов есть спагетти одной вилкой. Еще один подход состоит в том, чтобы нанять вышибалу, который не позволит пяти философам садиться за стол одновременно. Если же за столом соберутся не более четырех философов, то по крайней мере один из них сможет воспользоваться двумя вилками. В листинге 6.3 приведено соответствующее решение задачи (вновь с использованием семафоров). Ни взаимоблокировок, ни голодания при таком решении просто не может быть.

Листинг 6.3. Второе решение задачи об обедающих философах

semaphore fork[5] = {1};
semaphore room = {4};
int i;
void philosopher(int i)
{
while(true) {
think();
wait(room);
wait(forkfi]);
wait(forkt(i+1) mod 5]);
eat ();
signal(fork[(i+1) mod 5]); signal(fork[i]); signal(room); } }
void main() {
parbegin(philosopher(0),philosopher(1),
philosopher(2),philosopher(3),
philosopher (4));
}    

Просмотров:

Вернуться в оглавление:Операционные системы




Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Полезен материал? Поделись:

Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.