操作系统实验报告（哲学家问题）

操作系统实验报告： 哲学家问题 管理系 2001级工程管理 朱毅 0701013

操作系统实验报告

实验者：朱毅 学号：0701013

实验题目：哲学家问题

设有5个哲学家，共享一张放有5把椅子的桌子，每人分得一把椅子。但是，桌子上总共只有5支筷子，在每人两边分开各放一支。哲学家们在肚子饥饿时才试图分两次从两边拾起筷子就餐。

条件：

（1） 只有拿到两支筷子时，哲学家才能吃饭。

（2） 如果筷子已在他人手上，则哲学家必须等他人吃完之后才能拿到筷子。 （3） 任一哲学家在自己未拿到两支筷子吃饭之前，决不放下自己手中的筷子。 试：

（1） 描述一个保证不会出现两个邻座同时要求吃饭的通信算法。

（2） 描述一个既没有两邻座同时吃饭，又没有人饿死（永远拿不到筷子）的算法。 （3） 在什么情况下，5个哲学家全部吃不上饭？

开发环境：Microsoft Visual Foxpro 6.0 算法描述：

数据环境：

表 KUAIZI 相应字段：

筷子号 状态（逻辑型） 使用者桌号 表 ZHEXUEJIA 相应字段：

哲学家名 所属状态 拥有左筷子（逻辑型） 拥有右筷子（逻辑型） 桌号 表 FANGAN 相应字段 方案

表的具体内容请参见 DAIMA.DOC 文件

本程序解决死锁的关键：

从苏格拉底开始往黑格尔依次处理，对每人的处理一次进行到底，从而肯定必然有一人完全占有资源，避免了死锁，其实质就是按照5个哲学家的座位号作为绝对的优先级进行资源的先后分配。

初始状态：选择算法 （以下两算法不同之处用黑体标识） 算法一：

（1） 保证不会出现两个邻座同时要求吃饭的通信算法。

1、 由操作人员按“有人饿了”按钮，控制是否有哲学家肚子饿了。

2、 出现复选框和“确定”按钮，挑选哲学家后，按“确定”后确认选择。当做出

一个选择后，该哲学家左右两边的哲学家则不能被选中（通过对复选框的ENABLED属性控制），若取消选中，则该哲学家左右两边的哲学家 (在该哲学家的另一邻居也未被选中为前提) 还原为可选状态。 3、 “确认”后执行以下步骤：

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操作系统实验报告： 哲学家问题 管理系 2001级工程管理 朱毅 0701013

① 从苏格拉底到黑格尔依次检验其是否是此次被选中 ②若是此次被选中，进行以下步骤：

a 改变 表KUAIZI 和 表ZHEXUEJIA 中相应的字段： ZHEXUEJIA：

所属状态由F（Full）改为H（Hungry）

b执行PROG1，分配给这些饥饿的哲学家筷子，若左边有筷子，取之，并标识“拥有左筷子”；若右边有筷子，取之，并标识“拥有右筷子”。 改变表KUAIZI中筷子的状态为.T.（使用中），并标志相应的使用者桌号。

c若哲学家已分配两支筷子，改变桌面筷子的可视化（通过VISIBLE属性控制）

d 在3个时钟控件TIMER中挑选一个未用的，用于控制哲学家吃饭时间倒计时。

4、 时钟控件：

①若时间已经用完（TIMETEMP=0）则进行以下步骤

a修改表ZHEXUEJIA和表KUAIZI，置“拥有左筷子”、“拥有右筷子”为.F.，并改“所属状态”为F（Full），改变相应的筷子状态为.F.（闲） b取消复选框的选中状态，并置为可选 c改变桌面筷子的可视状态

d检验左邻座的左邻座状态是否为‘F’(Full)，若为F，则取消左邻居的不可被选中的状态，用同样的方法处理右邻座。

②若时间未用完，继续消耗时间 TIMETEMP=TIMETEMP-1

算法二：

（2） 既没有两邻座同时吃饭，又没有人饿死（永远拿不到筷子）的算法。

1、 由操作人员按“有人饿了”按钮，控制是否有哲学家肚子饿了。

2、 出现复选框和“确定”按钮，挑选哲学家后，按“确定”后确认选择。 3、 “确认”后执行以下步骤：

① 从苏格拉底到黑格尔依次检验其是否是此次被选中 ②若是此次被选中，进行以下步骤：

a 改变 表KUAIZI 和 表ZHEXUEJIA 中相应的字段： ZHEXUEJIA：

所属状态由F（Full）改为H（Hungry）

b执行PROG1，分配给这些饥饿的哲学家筷子，若左边有筷子，取之，并标识“拥有左筷子”；若右边有筷子，取之，并标识“拥有右筷子”。 改变表KUAIZI中筷子的状态为.T.（使用中），并标志相应的使用者桌号。

c若哲学家已分配两支筷子，改变桌面筷子的可视化（通过VISIBLE属性控制）

d 在3个时钟控件TIMER中挑选一个未用的，用于控制哲学家吃饭时间倒计时。

4、 时钟控件：

①若时间已经用完（TIMETEMP=0）则进行以下步骤

a修改表ZHEXUEJIA和表KUAIZI，置“拥有左筷子”、“拥有右筷子”为.F.，并改“所属状态”为F（Full），改变相应的筷子状态为.F.（闲） b取消复选框的选中状态，并置为可选

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操作系统实验报告： 哲学家问题 管理系 2001级工程管理 朱毅 0701013

c改变桌面筷子的可视状态

d检验左邻座的左邻座状态是否为‘F’(Full)，若不为F，说明左邻在等待，把筷子分配给他，用同样的方法处理右邻座。

e分配筷子后，判断该邻座是否拥有2支筷子，若拥有，改变表KUAIZI 和表ZHEXUEJIA 的相应字段，改变筷子的可视化，并激活一个未用的时钟用于控制该邻座的倒计时。

②若时间未用完，继续消耗时间 TIMETEMP=TIMETEMP-1

（3） 5个哲学家全部吃不上饭的情况：

当有4个或5个哲学家各自占有有一支筷子的时候会出现该情况。

实验小结：

本次实验按照题设要求完成相应的预定目标。通过本次实验中，我在以下方面的认识得以进一步的加强：

1、 通过本程序的编写加深了对死锁问题的认识，并体间接地验了解决的方法。

2、 加深了对程序中全局变量和局部变量区别的认识。 3、 对变量命名还比较凌乱，有待于进一步系统化。

管理科学与工程系 2001级 工程管理 朱毅 0701013 2003年12月12日

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