《就餐哲学家问题与死锁》一文深入探讨了计算机科学中的经典问题,通过分析哲学家就餐场景揭示系统中可能发生的死锁现象及其预防策略。
理解死锁的概念,并掌握预防方法是十分重要的。在进程并发执行过程中可能会出现一种称为死锁的现象。哲学家就餐问题是一个经典的例子来描述这种现象。
假设有一些哲学家围坐在一张桌子旁,桌子上放着无穷的食物以及与他们人数相等的筷子(每两个相邻座位间有一根)。每个哲学家用餐时需要同时拿起左右两根筷子;要么思考、等待或者用餐。在本设计中设定有五个哲学家和五把筷子,并且它们都有编号从0到4。
如果每位哲学家都先拿到他们左侧的那根筷子,就会导致死锁的情况出现。为了防止这种情况的发生,可以采取资源预分配法或按顺序申请的方法来避免问题发生:
1. **资源预分配法**:这种方法要求进程在运行之前一次性向系统请求它所需的所有资源。如果当前系统无法满足所有需求,则不授予任何资源;否则将所有的需要的资源都给予该进程。
2. **按序分配方法**:此方案是预先为所有类型的资源设定一个顺序,每个类型都有唯一的整数标识符,并规定进程必须按照这些数字从小到大的次序来申请所需资源。
在哲学家就餐问题中:
- 使用预分配法时,让每位哲学家一开始就同时请求左右两根筷子。
- 若采用按序方法,则要求每位哲学家首先获取编号较小的那支筷子(即左边的一支),然后再去拿另一支。