操作系统实验报告哲学家就餐

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 V isual 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：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”。

操作系统实习报告一、设计目的：死锁是进程并发执行过程中可能出现的现象，所谓死锁，是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局。

哲学家就餐问题是描述死锁的经典例子。

为了防止死锁，可以采用资源预分配法或者资源按序分配法。

资源预分配法是指进程在运行前一次性地向系统申请它所需要的全部资源，如果系统当前不能够满足进程的全部资源请求，则不分配资源, 此进程暂不投入运行，如果系统当前能够满足进程的全部资源请求, 则一次性地将所申请的资源全部分配给申请进程。

二、设计内容哲学家进餐问题的模拟。

三、开发环境windows环境，Myeclipse平台。

四、分析设计＜一＞实验原理哲学家进餐问题描述的是五个哲学家共用一张圆桌，分别坐在周围的五张椅子上，在圆桌上有五只碗和五只筷子。

他们的生活方式是交替地进行思考和进餐。

平时，一个哲学家进行思考，饥饿时便试图取用其左右的最靠近他的筷子，只有在他拿到两只筷子时才能进餐。

进餐完毕放下筷子继续思考。

由于：①只有拿到两只筷子时，哲学家才能吃饭；②如果筷子已经在他人手上，则该哲学家必须等到他人吃完之后才能拿到筷子；③任何一个哲学家在自己没有拿到两只筷子吃饭之前，决不放下自己手中的筷子。

则可能出现五个哲学家都饥饿时都拿着一直筷子。

这样就可能五个哲学家都用不上餐。

该问题可用记录型信号量解决，经分析可知，放在桌子上的筷子是临界资源，在一段时间内只允许一位哲学家使用，为了实现对筷子的互斥使用，可以用一个信号量表示一只筷子，由这五个信号量组成信号量数组。

当哲学家饥饿时总是先拿其左边的筷子，成功后，再去拿右边的筷子，又成功后方可就餐。

进餐完，又先放下他左边的筷子，再放下右边筷子。

这个算法可以保证不会有两个相邻的哲学家同时就餐，但有可能引起死锁。

对于死锁问题可采取这样的几种解决方法：(1)至多只允许四个哲学家同时进餐，以保证至少有一个哲学家可以进餐，最终总会释放出他所用过的两只筷子，从而可使更多的哲学家进餐；(2)仅当左右两只筷子均可用时，才允许哲学家拿起筷子就餐(3)规定奇数号哲学家先拿起右边筷子，然后再去拿左边筷子，而偶数号哲学家则相反。

实验报告三实验名称:一、调试验证“有限缓冲”经典同步问题二、利用Java同步解决“哲学家进餐”问题日期：2015-11-5 班级：13级计科学号:姓名：一、实验目的1.了解信号量的使用2.掌握正确使用同步机制的方法3.实现生产者消费者进程的互斥与同步4.实现java同步解决“哲学家进餐”问题二、实验内容1.调试验证“有限缓冲”经典同步问题2.利用Java同步解决“哲学家进餐”问题三、项目要求与分析1.“有限缓冲”经典同步问题（1）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执行，在它们之间设置一个具有n个缓冲池，生产者进程可将它所生产的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。

（2）问题分析设两个同步信号量:一个说明空缓冲区的数目，用empty表示，初值为有界缓冲区的大小N，另一个说明已用缓冲区的数目，用full表示，初值为0。

由于在执行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，必须互斥使用，所以另外还需要设置一个互斥信号量mutex，其初值为1。

2.“哲学家进餐”问题（1）问题描述假如所有的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，永远重复。

对于这种情况，即所有的程序都在无限制地运行，但是都无法得到任何进展，即出现饿死，所有的哲学家都吃不上饭。

规定在拿起左侧的筷子后，先检查右面的筷子是否可用。

如果不可用，则放下左侧的筷子，等一段时间后再重复整个过程。

（2）问题分析当出现以下情形，在某一瞬间，所有的哲学家都同时启用这个算法，拿起左侧的筷子，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……如此永远重复下去。

对于这种情况，所有的程序都在运行，但却都无法取得进展，即出现饿死，所有的哲学家都吃不上饭。

解决死锁问题：为了避免死锁，把哲学家分为三种状态：思考，饥饿（等待），进食，并且一次拿起两只筷子，否则不拿。

操作系统课程设计——哲学家进餐问题1000字哲学家进餐问题是一个经典的多线程同步问题，在操作系统中有着广泛的应用。

因此，在操作系统课程设计中，探究哲学家进餐问题是一件非常有意义的事情。

哲学家进餐问题的场景是：五个哲学家围坐在一张圆桌前，每个哲学家的左右两侧有一只筷子，他们需要利用这两只筷子才能进餐。

每个哲学家有两种状态：思考和进餐。

当一个哲学家处于进餐状态时，他需要同时获取他左右两侧的筷子，进餐结束后，他会释放这两只筷子，进入思考状态。

在这个场景中，如果所有的哲学家都同时想要进餐，那么就可能会出现死锁情况，即所有的哲学家都拿到了左手边的筷子，但都无法拿到右手边的筷子，导致无法进餐。

因此，需要在代码中实现同步互斥机制，避免死锁的发生。

本课程设计中，我使用了Java语言来实现哲学家进餐问题。

在代码实现中，首先定义了哲学家、筷子、餐桌等对象，然后使用线程来模拟哲学家的思考和进餐过程。

为了避免死锁，我使用了Chandy/Misra算法，即每个哲学家先尝试去取左手边的筷子，如果取不到就不再继续等待，而是重新回到思考状态，等待下一个机会。

同时，当一个哲学家取到了左手边的筷子之后，如果发现右手边的筷子已被占用，他就会释放左手边的筷子，重新回到思考状态，等待下一个机会。

在实现过程中，我还使用了信号量机制，保证了线程间的同步互斥。

每个筷子都是一个二元信号量，初始为1，表示可用。

当一个哲学家拿起筷子时，他会将对应的信号量减1，表示不可用。

当哲学家用完筷子之后，会将对应的信号量加1，表示可用。

通过这种方式，实现了对筷子的访问同步。

最后，我对代码进行了测试，模拟了多位哲学家同时进行进餐的过程。

在测试中，我发现哲学家进餐的速度受到筷子的数量和哲学家思考进餐比例的影响。

当筷子数量少于哲学家数量时，容易出现死锁；当哲学家思考和进餐的时间相当时，程序的运行情况比较稳定。

总的来说，本课程设计实现了哲学家进餐问题，通过学习该问题，我更深入地理解了同步互斥机制的重要性，并学会了如何使用信号量来实现同步互斥。

目录1.设计题目与要求21.1设计目的1.2设计要求2.总体设计思想与相关知识22.1总体设计思想2.2问题描述2.3解决方案3.数据结构、流程图23.1数据结构3.2流程图4.源代码.35.运行结果.66.结果分析.77.总结及心得体会.71.设计题目与要求1.1设计目的掌握进程同步问题的解决思路及方法,熟练使用Windows操作系统提供的信号量机制解决各种进程同步问题.1.2设计要求设有五个哲学家,共用一张放有五把椅子的餐桌,每人坐在一把椅子上,桌子上有五个碗和五只筷子,每人两边各放一只筷子.哲学家们是交替思考和进餐,饥饿时便试图取其左右最靠近他的筷子.条件：(1)只有拿到两只筷子时,哲学家才能吃饭.(2)如果筷子已被别人拿走,那么必须等别人吃完之后才能拿到筷子.(3)任意一个哲学家在自己未拿到两只筷子吃饭前,不会放下手中拿到的筷子.2.总体设计思想与相关知识2.1总体设计思想哲学家的生活就是思考和吃饭,即思考,饿了就餐,再思考,循环往复.要求是：每一个哲学家只有在拿到位于他左右的筷子后,才能够就餐；哲学家只能先拿左边的筷子,再去拿右边的筷子,而不能同时去抓他两边的筷子,也不能从其他哲学家手中抢夺筷子；哲学家每次就餐后必须放下他手中的两把筷子后恢复思考,不能强抓住餐具不放.设计一个程序,能够显示当前各哲学家的状态和桌上餐具的使用情况,并能无死锁的推算出下一状态各哲学家的状态和桌上餐具的使用情况.即设计一个能安排哲学家正常生活的程序.2.2问题描述可能出现死锁问题,由于当五个哲学家都饥饿时,都拿着一支筷子,这样就可能五个哲学家都用不上餐.2.3解决方案2.3.1最多允许4个哲学家同时坐在桌子周围.2.3.2给所有哲学家编号,奇数号的哲学家必须首先拿左边的筷子,偶数号的哲学家那么反之.2.3.3为了防止死锁,把哲学家分为三种状态,思考,饥饿,进食,仅当一个哲学家左右两边的筷子都可用时,才允许他拿筷子,并且一次拿到两只筷子,否那么不拿.3.数据结构及流程图3.1数〞结构philosopherProc+myid:int+mystate:int+philosopherProc(LPVOIDlpParameter)+ResumeThread(hPhilosopher[i]):int +strcpy(stateStr, ""):int程序中定义一个哲学家类,包含两个私有对象和四个公有对象.myid对象：报讯哲学家的编号.mystate对象：用于保存当前该哲学家的状态,philosopherProc( LPVOID lpParameter) 方法：哲学家类构造函数,PHILOSOPHER_NUM表示哲学家编号ResumeThread(hPhilosopher[i]) 方法：返回该哲学家编号strcpy(stateStr,"") 方法：返回哲学家当前状态根据题目要求改变哲学家的状态(饥饿 ,进餐,思考,饥饿)3.2流程图的一个概念.指的是一个核心对象在某一个进程中的唯一索引*/HANDLE semaphore[PHILOSOPHER_NUM]; // semaphore 用来表示筷子是否可用4. 源代码〔c++〕//哲学家就餐问题的解法 #include <windows.h> #include <process.h> #include <time.h> #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <iostream> using namespace std;有效//命名空间std 内定义的所有标识符都 const unsigned int PHILOSOPHER_NUM=5; //const char THINKING=1;表示得到饥饿,3表示正在吃饭*/ const char HUNGRY=2; const char DINING=3; HANDLE hPhilosopher[5];/*///*HANDLE 〔 哲学家数目标记当前哲学家的状态,1表示等待,2定义数组存放哲学家句柄〕是windows 操作系统中DWORD WINAPI philosopherProc( LPVOID IpParameter) // 据)的API函数philosopherProc {int myid;char idStr[128];char stateStr[128];char mystate;int ret;unsigned int leftFork;//左筷子unsigned int rightFork;//右筷子myid = int(lpParameter);itoa(myid, idStr, 10);WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);cout << "philosopher " << myid << " begin" << endl;ReleaseMutex(mutex);mystate = THINKING;//THINKINGHANDLE mutex;// Mutex 用来限制平安输出leftFork = (myid) % PHILOSOPHER_NUM;rightFork = (myid + 1) % PHILOSOPHER_NUM;while (true){switch(mystate){case THINKING:mystate = HUNGRY;//strcpy(stateStr, "HUNGRY");break;case HUNGRY:strcpy(stateStr, "HUNGRY");ret = WaitForSingleObject(semaphore[leftFork], 0); // 可用if (ret == WAIT_OBJECT_0){ret = WaitForSingleObject(semaphore[rightFork], 0); // 再检查右筷子是否可用if (ret == WAIT_OBJECT_0){mystate = DINING;//变自己的状态strcpy(stateStr, "DINING");)else{ReleaseSemaphore(semaphore[leftFork], 1, NULL); // 用,就把左筷子放下改变状态先检查左筷子是否左筷子可用就拿起,右筷子可用,就改如果右筷子不可返回DWORD32位数初始状态为)break;case DINING://吃完后把两支筷子都放下ReleaseSemaphore(semaphore[leftFork], 1, NULL);ReleaseSemaphore(semaphore[rightFork], 1, NULL);mystate = THINKING;//改变自己的状态strcpy(stateStr, "THINKING");break;)// 输出状态WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);cout << "philosopher " << myid << " is : " << stateStr << endl;ReleaseMutex(mutex);// sleep a random time : between 1 - 5 sint sleepTime;sleepTime = 1 + (int)(5.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));Sleep(sleepTime*10);))int main(){int i;srand(time(0));mutex = CreateMutex(NULL, false, NULL);for (i=0; i<PHILOSOPHER_NUM; i++){semaphore[i] = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL);hPhilosopher[i]=CreateThread(NULL,0,philosopherProc,LPVOID(i), CREATE_SUSPENDED,0);)for (i=0; i<PHILOSOPHER_NUM; i++)ResumeThread(hPhilosopher[i]);Sleep(2000);return 0;)5.运行结果6.结果分析对哲学家进行编号,将他们的初始状态全部设定为THINGKING接着先从0开始改变他们的状态为HUNGRY继续运行后4号和2号哲学家先DINING, 3号和1号哲学家为HUNGRY当4号哲学家吃完后,0号哲学家就开始DINING7.总结及心得体会这次操作系统的作业让我深刻的体会到操作系统的知识作用.培养我综合运用知识的水平,结合了C++的知识来解决这个问题.稳固了以前的知识.在设计这个程序的时候我遇到了很多困难,但是通过老师和同学们的帮助,我一一解决掉了.而且发现了我很多学习中的缺乏之处,对以前学习的知识熟悉不够深刻,掌握的不够,这个要好好复习一下.总的来说,这个操作系统的作业带给我很多收获,让我受益匪浅.封pliilcsopher.cpp附件：。

目录摘要 (2)第一章课程设计的目的及要求 (3)1.1设计目的 (3)1.2设计要求 (3)1.3设计环境 (3)第二章需求分析 (4)2.1问题描述： (4)2.2问题分析： (4)第三章详细分析 (5)3.1 问题定义 (5)3.2算法分析： (5)3.3 界面设计 (6)第四章程序部分代码分析 (8)第五章新得体会 (10)第六章参考文献 (11)附录 (11)摘要在多道程序环境下,进程同步问题十分重要,也是相当有趣的问题,因而吸引了不少学者对它进行研究,由此而产生一系列经典的进程同步问题.其中较有代表性的是哲学家进餐问题等等,通过这些问题的研究和学习,可以帮助我们列好地理解进程同步概念及实现方法.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,该问题是描述有五个哲学家共用一张圆桌,分别坐在周围的五张椅子上,在圆桌上有五个碗和五只筷子,他们的生活方式是交替地进行思考和进餐,平时,一个哲学家进行思考,饥饿时便试图取用其左右最靠近他的筷子,只有在他拿到两只筷子时才能进餐,进餐毕,放下筷子继续思考.由于筷子数目有限，不能让五个哲学家同时进餐，而且甚至只能让其中的少数哲学家进餐，其他的哲学家只能轮流享用，这非常类似多线程之间的同步互斥问题，所以采用windows的多线程及一些API函数实现了对这个经典算法的模拟.第一章课程设计的目的及要求1.1设计目的通过本次课设，对本学期的操作系统课程的学习理论知识的一次应用。

是理论结合实际的一次应用。

让我们学会对竞争资源的操作，控制，同时锻炼我们的编程水平。

使我们掌握多线程编程的方法；掌握MFC程序设计和API应用程序编程；培养我们基本控制程序的安全性及避免死锁的方法；培养我们分析、解决问题的能力；锻炼我们的自学能力；培养我们的组队合作能力；提高学生的科技论文写作能力。

1.2设计要求✧利用多线程编程模拟5个线程，竞争五个筷子去吃通心面；✧对临界资源的操作算法要简单易行；✧程序运行时不会产生死锁；✧对所设计的各模块系统进行调试；✧独立完成程序的设计与调试；✧设计好各个功能模块，合理安排他们的位置；✧程序结构清晰；✧程序界面友好直观。

图3.返回哲学家状态步骤图图4返回餐具状态模块步骤图3）数据结构（1）、定义一个哲学家类, 包含两个私有对象和四个公有对象。

（2）、定义函数:Number对象: 哲学家编号;Status对象: 保留目前该哲学家状态, 0表示等候, 1表示吃饭, 2表示思索;Philosopher(int num)方法: 哲学家类结构函数, 参数num表示哲学家编号; find() const方法: 返回该哲学家编号;getinfo() const方法: 返回哲学家目前状态;Change()方法: 依据题目要求改变哲学家状态（等候->进餐->思索）另外, 程序中包含一个公有对象, bool类型数组tools[6], 用来保留6把餐具目前状态: true表示该餐具目前空闲, false表示该餐具目前正被使用。

程序中还包含两个公有函数: print和toolstatus。

Print用来返回一个哲学家状态, toolstatus用来返回一个餐具状态。

4）实现步骤1）打开VC, 选择菜单项File->New, 选择Projects选项卡并建立一个名为xwjwin32 console application工程, 创建时注意指定创建该工程目录;（2）在工程中创建源文件xwj.cpp: 选择菜单项Project->Add toproject->Files,此时将打开一个新窗口, 在其中“文件名”输入栏中输入自己想要创建文件名, 这里是xwj.cpp; 接着问询是否创建新文件时回复“yes”。

经过Workspace->Source Files打开该文件, 在其中编辑源文件并保留; （3）经过调用菜单项Build->Rebuild all进行编译连接, 能够在指定工程目录下得到debug->xwj.exe程序。

5、试验测试及分析:图5.测试结果1图7.测试结果3#include <windows.h>#include <time.h>#include <string>#include <iostream>#include <assert.h>using namespace std;bool tools[5]; //全局变量, 用餐工具CRITICAL_SECTION cs; //信号量, 在线程中使用, 临界区class Philosopher{private:int number;int status; /*标识目前哲学家状态,0表示正在等候(即处于饥饿状态),1表示得到两支筷子正在吃饭,2表示正在思索*/ public:Philosopher(int num=0): status(2), number(num) { }const int find(){return number;}const int getinfo(){ return status; }void Change() ; //状态改变函数void dead_lock();};/////////void Philosopher::dead_lock(){EnterCriticalSection (&cs) ; //进入临界区string s;if(status==1){tools[number%5]=true;// tools[(number-1)%5]=true;status=2;}else if(status==2){status=0;//tools[(number-1)%5]=false;//tools[(number-1)%5]=true;}else if(status==0){tools[number%5]=false;tools[(number-1)%5]=false;status=1;}LeaveCriticalSection (&cs) ;// cout<<"*********";}/////////void Philosopher::Change(){EnterCriticalSection (&cs) ; //进入临界区if(status==1) //正在进餐{tools[number%5]=true; //放下左手工具tools[(number-1)%5]=true; //放下右手工具status=2; //改变状态为思索}else if(status==2) //思索中{status=0; //改变状态为等候}else if(status==0) //等候中{if(tools[number%5]&&tools[(number-1)%5]) //左右手两边工具均为空闲状态{tools[number%5]=false; //拿起左手工具tools[(number-1)%5]=false; //拿起右手工具status=1;}}LeaveCriticalSection (&cs) ;}string print(Philosopher *pA){//pA->Change();int i=pA->getinfo();string str;if(i==0)str="等候";else if(i==1)str="就餐";else str="思索";return str;}string toolstatus(bool a){string state;if(a==true)state="闲";if(a==false)state="用";return state;}int main(){char con='y'; //判定是否继续// con = 'n';for(int i=0;i<5;i++)tools[i]=true; //筷子都未使用, 初始化Philosopher P1(1),P2(2),P3(3),P4(4),P5(5);InitializeCriticalSection (&cs) ; //初始化初始化临界区cout<<"-----------------------状态说明示意图: -----------------------"<<endl;cout<<" "<<"哲学家1号状态"<<" "<<endl;cout<<" 筷子0状态"<<" "<<"筷子1状态"<<endl;cout<<"哲学家5号状态"<<" "<<"哲学家2号状态"<<endl;cout<<" 筷子4状态"<<" "<<"筷子2状态"<<endl;cout<<" 哲学家4号状态"<<" "<<"哲学家3号状态"<<endl;cout<<" "<<"筷子3状态"<<endl;//cout<<" "<<"哲学家3号状态"<<" "<<endl;cout<<"筷子状态, 用表示使用中, 闲表示空闲中。

操作系统课程设计报告133301班20133481 杜闻播20133489 刘景凯20133494 裴硕2015年12月18日目录第一章引言 (1)第二章设计背景 (2)1.1 死锁 (2)1.2死锁产生的条件 (2)1.3 防止死锁 (2)1.3.1资源按序分配法 (3)1.3.2资源预分配法 (3)1.3 哲学家就餐问题 (3)第三章需求分析 (4)1.1 功能需求 (4)1.2 功能模块图 (4)第四章程序设计 (5)4.1 程序流程图 (5)4.2 模块设计 (5)4.3 模块实现 (6)4.3.1 死锁 (6)4.3.2 资源预分配 (7)4.3.3 资源按序分配 (7)第五章程序编码 (7)5.1 程序设计语言 (8)5.2 编程环境 (8)5.3 程序总体设计 (8)5.3.1 包结构设计 (8)5.3.2 总体设计思想 (8)第六章程序调试 (10)6.1 资源按序分配 (10)6.2 资源预分配 (11)6.3 死锁 (11)参考文献 (12)附录1 部分系统界面 (13)附录2 部分源程序 (14)第一章引言操作系统（Operating System，简称OS），是电子计算机系统中负责支撑应用程序运行环境以及用户操作环境的系统软件，同时也是计算机系统的核心与基石。

它的职责常包括对硬件的直接监管、对各种计算资源（如内存、处理器时间等）的管理、以及提供诸如作业管理之类的面向应用程序的服务等等。

死锁是进程并发执行过程中可能出现的现象，哲学家就餐问题是描述死锁的经典例子。

假设有几位哲学家围坐在一张餐桌旁，桌上有吃不尽的食品，每两位哲学家之间摆放着一根筷子，筷子的个数与哲学家的数量相等，每一位哲学家要么思考，要么等待，要么拿起左右两根筷子进餐。

本实验假设有五个哲学家和五根筷子，它们的编号都是从0到4。

如果每位哲学家都拿起左边的筷子，就会发生死锁。

为了防止死锁，可以采用资源预分配法或者资源按序分配法。

目录第一章总体设计 (3)1.程序结构设计第一章总体设计 (3)2. 程序设计组成框图………………………………………………………….错误！未定义书签。

3. 流程图……………………………………………………………………………错误！未定义书签。

第二章详细设计………………………………………………………………………………….错误！未定义书签。

1.功能说明 (5)2. 函数功能 (6)3.入口及出口参数说明 (6)4.函数调用关系描述 (7)第三章调试与测试 (8)第四章关键原程序清单和执行结果……………………………错误！未定义书签。

1.源程序…………………………………………………………………………….错误！未定义书签。

2.运行结果 (9)第五章参考资料 (9)第一章总体设计1. 程序结构设计程序需要六个线程，主线程用于显示主菜单，接收用户的功能选择；五个哲学家线程用于模拟哲学家的活动，即不停地思考、饥饿、进食。

相邻的两个哲学家线程需要共享他们中间的同一根筷子，因此对每一根筷子的使用要互斥，用互斥体数组h_mutex_chopsticks来实现。

主线程创建五个哲学家线程后要等待所有哲学家结束，用线程句柄数组h_thread来表示五个线程，主线程通过等待这五个线程句柄来实现同步。

该程序共有7个函数，这些函数可以分成4组。

各组包含的函数及其功能如图3-1所示。

2.程序设计组成框图3．流程图第二章详细设计1.功能说明系统通过简单的控制台界面，运行后在屏幕上显示功能菜单，列出该程序具有的功能，供用户选择，用户选择功能后应该转到相应的处理程序。

程序应该包括以下功能：（1）演示死锁现象；（2）通过资源按序分配法防止死锁；（3）通过资源预分配法防止死锁；（4）退出。

1.功能说明（1）演示死锁现象：演示死锁情况的哲学家线程函数，每个哲学家都得到了左边的筷子，又都在等待右边的筷子（2）通过资源按序分配法防止死锁：每个哲学家先申请左右两根筷子中编号小的筷子，再申请编号大的筷子。