文档介绍：2021年操作系统哲学家问题实验报告
2021年操作系统哲学家问题实验报告
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2021年操作系统哲学家问题实验报告
试验汇报三
试验名称: 一、调试验证“有限缓冲”经典同时问题
二、利用Java同时处理“哲学家进餐”问题
日期: -11-5 班级: 13级计科学号: 姓名:
试验目
了解信号量使用
掌握正确使用同时机制方法
实现生产者消费者进程互斥与同时
实现java同时处理“哲学家进餐”问题
试验内容
调试验证“有限缓冲”经典同时问题
利用Java同时处理“哲学家进餐”问题
项目要求与分析
“有限缓冲”经典同时问题
问题描述
有一群生产者进程在生产产品, 此产品提供给消费者去消费。为使生产者和消费者进程能并发实施, 在它们之间设置一个含有n个缓冲池, 生产者进程可将它所生产产品放入一个缓冲池中, 消费者进程可从一个缓冲区取得一个产品消费。
问题分析
设两个同时信号量:一个说明空缓冲区数目, 用empty表示, 初值为有界缓冲区大小N, 另一个说明已用缓冲区数目, 用full表示, 初值为0。因为在实施生产活动和消费活动中要对有界缓冲区进行操作。有界缓冲区是一个临界资源, 必需互斥使用, 所以另外还需要设置一个互斥信号量mutex, 其初值为1。
“哲学家进餐”问题
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问题描述
假如全部哲学家都同时拿起左侧筷子, 看到右侧筷子不可用, 又都放下左侧筷子, 等一会儿, 又同时拿起左侧筷子, 如此这般, 永远反复。对于这种情况, 即全部程序都在无限制地运行, 不过都无法得到任何进展, 即出现饿死, 全部哲学家都吃不上饭。
要求在拿起左侧筷子后, 先检验右面筷子是否可用。假如不可用, 则放下左侧筷子, 等一段时间后再反复整个过程。
问题分析
当出现以下情形, 在某一瞬间, 全部哲学家都同时启用这个算法, 拿起左侧筷子, 而看到右侧筷子都不可用, 又都放下左侧筷子, 等一会儿, 又同时拿起左侧筷子……如此永远反复下去。对于这种情况, 全部程序都在运行, 但却都无法取得进展, 即出现饿死, 全部哲学家都吃不上饭。
处理死锁问题: 为了避免死锁, 把哲学家分为三种状态: 思索, 饥饿（等候）, 进食, 而且一次拿起两只筷子, 不然不拿。
具体实现
1.“有限缓冲”经典同时问题。
具体实现代码
//缓冲区实现
public class BoundeBuffer implements Buffer
{
private static final int BUFFER_SIZE=5;
private Object[] buffer;
private int in,out;
private Semaphore mutex;
private Semaphore empty;
private Semaphore full;

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public BoundeBuffer()
{
in=0;
out=0;
buffer=new Object[BUFFER_SIZE];

mutex=new Semaphore(1);
empty=new Semaphore(BUFFER_SIZE);
full=new Semaphore(0);
}

public void insert(Object item)
{
try
{
();
();
buffer[in]=item;
in=(in+1)%BUFFER_SIZE;
();
();
}catch(InterruptedException e)
{();}
}

public Object remove()
{
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try {
();
();
} catch (Interrup