使用信号量解决餐饮哲学家的僵局

信号量是一种用于控制多个进程或线程之间同步和互斥的机制。在解决餐饮哲学家的僵局问题时，信号量可以有效地避免死锁。

餐饮哲学家的僵局是指五位哲学家围坐在一张圆桌周围，每个哲学家有两个动作：思考和进餐。在进餐时，哲学家需要拿起左右两边的筷子，如果两边的筷子都不能拿到，就会导致哲学家饿死。因此，如果所有哲学家同时拿起左边的筷子，就会导致死锁。

为了解决这个问题，可以使用信号量来控制筷子的使用。具体来说，可以为每个筷子设置一个信号量，初始值为1。每个哲学家在进餐前需要先获取左右两边的信号量，如果信号量值大于0，则获取成功，可以拿起筷子；否则需要等待，直到信号量值大于0。在进餐完毕后，需要释放信号量，以便其他哲学家使用。

使用信号量可以有效地避免餐饮哲学家的僵局问题，确保所有哲学家都能够顺利进餐。

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在调用semget 时指定key = IPC_PRIVATE，表示创建的是私有的信号量集，但具有亲缘关系的进程是可见的，比如父子进程。...当然在子进程睡眠的时候父进程可能也在尝试P，故就一直循环往复下去。二、哲学家就餐问题的描述可以参考这里，下面我们尝试解决这个问题的方法是：仅当一个哲学家两边筷子都可用时才允许他拿筷子。...上图中红色数字表示哲学家的编号，总共5个哲学家，用5个进程来表示；黑色数字表示筷子的编号，总共有5根筷子，可以定义一个信号量集中含有5个信号量，每个信号量的初始值为1，当某个哲学家可以同时得到两根筷子（...，要么全部执行，要么全部不执行，即是一个原子操作，某个进程需要等待两根筷子，即对两个信号量同时P成功才可以用餐，信号量的序号是0～4，可看作筷子的编号，此时semop 函数操作的是2个信号量，即需定义...如果发现程序没有运行卡着，即没有发生死锁现象，从中也可以发现同时最多只能有两个哲学家一起用餐，也不会出现相邻哲学家一起用餐的情况。参考：《UNP》

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接下来以这种套路，看一下借助与不同的同步方式“算法、硬件、信号量、管程”这一“API”，如何解决经典的进程同步问题 ?...，管程会帮你解决所有的问题 哲学家进餐 ---- 由Dijkstra提出并解决的哲学家进餐问题(The Dinning Philosophers Problem)是典型的同步问题。...（尽管画的像乌龟，但这真的是桌子￣□￣｜｜） ---- 记录型信号量机制放在桌子上的筷子是临界资源，同一根筷子不可能被两个人同时使用，所以每一根筷子都是一个共享资源需要使用五个信号量表示，五个信号量每个表示一根筷子...在上面的解决方法中，可以不使用rmutex控制对readcount的互斥，可以构造一个读者个数的信号量readcountmutex，初始值设置为N 每次新增一个读者时，wait(readcountmutex...可能会觉得这些内容乱七八糟的，根本没办法使用，的确这些内容全都没办法直接转变为代码写到你的项目中但是，这些都是解决问题的思路不管是信号量还是管程还是什么，不会需要你从头开始实现一个信号量，然后

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OS——经典进程同步问题

互斥实现在之前我们讲过，对于实现互斥我们可以一个信号量mutex，初值为1，使用缓冲区前执行P操作，使用完后执行V操作即可同步实现同样在之前讲过，对于实现进程间的同步，我们可以通过设置信号量后，在前操作执行后执行...就出现了写者饥饿的情况。所以为了解决这个问题，我们推出了写优先方法，上面的实现也称之为读优先方法。...解决方法：设置新的信号量w = 1,加在以下位置： smaphore empty = n; smaphore full = 0; smaphore mutex = 1; smaphore w = 1;...我们把筷子作为临界资源，也就是每个人需要同时持有两个临界资源才能开吃 信号量设置我们定义互斥信号量数组chopstick[0,1,2,3,4]，用于表示对5个筷子的互斥访问，哲学家标号为0,1,2,3,4...下面就来讲解如何解决死锁？

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操作系统：经典进程同步问题的高级探讨

1.设缓冲区的编号为0～N-1，in和out分别是生产者进程和消费者进程使用的指针，指向下面可用的缓冲区，初值都是0。 2.设置三个信号量： full：表示放有产品的缓冲区数，其初值为0。...empty：表示可供使用的缓冲区数，其初值为N。 mutex：互斥信号量，初值为1，表示各进程互斥进入临界区，保证任何时候只有一个进程使用缓冲区。...3．哲学家进餐问题五个哲学家围坐在一个圆桌周围，每个哲学家面前都有一只碗，各碗之间分别有一根筷子，餐桌如下图。 哲学家的生活包括两种活动：即吃面条和思考。...哲学家进餐问题筷子是临界资源，一段时间内只允许一个哲学家使用。可用一个信号量表示一根筷子。由五个信号量构成信号量数组。...第i个哲学家的进餐过程可描述如下：解决死锁的方法： (1) 最多只允许4个哲学家同时拿筷子，保证有一人能够进餐。 (2) 仅当左、右两根筷子均可用时,才允许他拿起筷子。

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（monitor）的条件变量（condition variable）的支持；了解经典进程同步问题，并能使用同步机制解决进程同步问题。...练习0 填写实验，自行填写，懒得找了，可以参考kiprey 练习一理解内核级信号量的实现和基于内核级信号量的哲学家就餐问题（不需要编码）完成练习0后，建议大家比较一下（可用meld等文件diff...实际上就是解释ucore的哲学家就餐怎么实现的，内核级别的信号量怎么实现的，之后给出自己关于用户级别的信号量的设计方案，比较两者异同。关于哲学家就餐问题，不知道为什么，代码里面有注释，中文的。。。...信号量由使用信号量的代码的更高一级的代码进行管理，应该是比较好的，至少应该抽象出更高的一个层级去管理。但考虑到信号量涉及到的同步问题，完全有内核进行原子性的操作会更好一点。那么，怎么云实现呢？...练习二练习二2: 完成内核级条件变量和基于内核级条件变量的哲学家就餐问题（需要编码）首先掌握管程机制，然后基于信号量实现完成条件变量实现，然后用管程机制实现哲学家就餐问题的解决方案（基于条件变量）

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『操作系统』进程的描述与控制 Part2 进程同步

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