操作系统实验报告（含代码）：死锁与饥饿问题之哲学家就餐问题

简介：
本实验报告针对操作系统中的死锁与资源分配问题进行探讨，通过经典的“哲学家就餐”案例分析，并附有相关代码实现。 哲学家的生活就是思考与进食的交替进行：首先思考问题，在感到饥饿的时候用餐；餐后继续思维活动，并且在每次用完餐之后必须放下手中的筷子才能恢复到思考的状态，不能一直握着餐具不放。 设计一个程序来展示当前每个哲学家的具体状态以及桌子上所有餐具的情况。该程序需要能够避免出现死锁情况的发生，确保每位参与者可以顺利地完成他们的就餐过程而不会被卡住无法继续进行下一步的行为（例如由于没有获得必要的筷子而导致的等待）。 在五位参与者的场景下可能会发生这样的问题：假设所有的哲学家都处于饥饿状态，并且每个人都已经抓住了一只手中的筷子。根据规则，他们只能依次尝试拿到另一支筷子来完成进餐过程，但由于同时只有四把筷子可用（即桌子上的餐具数量限制），这将导致所有参与者都无法继续进行。 为了解决上述问题可以考虑以下几种方法： 1. 限定最多允许四位哲学家在任何时候围绕着餐桌就座。 2. 对每位参与者的编号加以区分，并且规定奇数号的个体应当首先拿起左边的筷子，而偶数号码的人则相反地从右边开始拿取餐具。 3. 将所有参与者的状态划分为三种类型：思考、饥饿以及正在进食。仅当一位哲学家能够同时拿到其左右两侧可用的所有筷子时才允许他进行进餐行为；否则就保持等待状态直到条件满足为止。 通过这些策略，可以有效地避免出现死锁的情况，并确保整个系统能够在没有阻碍的情况下正常运作下去。