操作系统实验报告

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六、实验结果

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实验二：哲学家进餐

一：实验目的和要求

通过本实验，掌握经典的进程同步问题，能更好地理解进程同步概念及实现方法，能掌握如何描述这些经典问题，及他们之间的控制关系，找出相应的信号量，描述他们的流程，并注意避免死锁问题的发生：

（1） 能模拟出五个哲学家进餐；

（2） 在实验报告中要写出实验步骤及过程，实验结果及分析，要附程序及

算法。

二：实验预习要求

能明确哲学家进餐问题的含义及描述。

三：实验范例

（1） 实验内容

选择一经典同步算法——哲学家进餐问题，并编程实现；

（2） 实验说明

单一哲学家进餐时，若另外有哲学家要求进餐，当两者编号相差2或3

时，才可同时进餐，否则后者等待。并将筷子释放。

四：问题的描述及算法

有五个哲学家，他们的生活方式四交替地进行思考和进餐。哲学家们公用一张桌子，分别坐在周围的五张椅子上。在圆桌上有五个碗和五只筷子，平时哲学家进行思考，饥俄时便试图取用其左右最靠近她的筷子，只有在她拿到两只筷子时才能进餐，进餐毕，放下筷子进行思考。 算法描述如下：

1． 给五个哲学家编号为1，2，3，4，5；产生一个1~5之间的随机数，规定一次产生两个哲学家； 2． 设置一个全局变量，将上一次产生的信号量纪录在内，并判断此次与上次的编号是否相差2或3；若是，即可同时吃，并释放上一个哲学家的筷子，若不是，只释放上一个哲学家的筷子。 3． 作N次循环（N自己输入）

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五：附程序

#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; }

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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 {

tools[number%5]=false; //拿起左手工具 tools[(number-1)%5]=false; //拿起右手工具 status=1; } }

LeaveCriticalSection (&cs) ; }

string print(Philosopher *pA) {

//pA->Change(); int i=pA->getinfo(); string str; if(i==0) str=\等待\else if(i==1) str=\就餐\

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