编制模拟“五个哲学家”问题的程序（unix操作系统系）---4

编制模拟“五个哲学家”问题的程序
一．实验目的

学习和掌握并发进程同步的概念和方法。

二．实验要求

1、程序语法

philosopher [ -t <time> ]

<time>是哲学家进餐和沉思的持续时间值，缺省值为2秒。

2、五个哲学家的编号为0~4，分别用五个进程独立模拟。

3、程序的输出要简洁，仅输出每个哲学家进餐和沉思的信息。例如，当编号为3的哲学家在进餐时，就打印：

philosopher 3 is eating

而当他在沉思时，则打印：

philosopher 3 is thinking

除此之外不要输出其他任何信息。

4、利用课堂已教授的知识而不使用线程或IPC机制进行同步。

5、程序应该一直运行，直到人为地终止它（如按Ctrl-C或Ctrl-\）。不允许出现僵尸进程。

三．实验代码

#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include"apue.h"
enum state{eat,think};
int count=0;
int time=2;
struct person{
int id;
int pid;
int sta;
}pho[5];
int pid[5];
void print(int id,int i)
{
if(i==0)
printf("philosopher %d is eating;\n",id);
if(i==1)
printf("philosopher %d is thinking;\n",id);
}
char *file[5]={"chopstick1.c","chopstick2.c","chopstick3.c","chopstick4.c","chopstick5.c"};
void chopstick(void){
int i;
int fd;
for(i=0;i<5;i++)
unlink(file[i]);
}
void EatOrThink(int id)
{
int i,j;
int fd;
while(1){
if(id%2==0){
i=(id)%5;
if((fd=open(file[i],O_RDONLY|O_CREAT|O_EXCL,FILE_MODE))<0)
{
pho[id].sta=think;
print(id,think);
sleep(time);
}
else
{
j=(id+1)%5;
if((fd=open(file[j],O_RDONLY|O_CREAT|O_EXCL,FILE_MODE))<0)
{
unlink(file[i]);
pho[id].sta=think;
print(id,think);
sleep(time);
}
else
{
pho[id].sta=eat;
print(id,eat);
sleep(time);
unlink(file[j]);
unlink(file[i]);
sleep(time);
}
}
}
else
{
j=(id+1)%5;
if((fd=open(file[j],O_RDONLY|O_CREAT|O_EXCL,FILE_MODE))<0)
{
pho[id].sta=think;
print(id,think);
sleep(time);
}
else
{
i=(id)%5;
if((fd=open(file[i],O_RDONLY|O_CREAT|O_EXCL,FILE_MODE))<0)
{
unlink(file[j]);
pho[id].sta=think;
print(id,think);
sleep(time);
}
else
{
pho[id].sta=eat;
print(id,eat);
sleep(time);
unlink(file[i]);
unlink(file[j]);
sleep(time);
}
}
}
}
}
int main(int argc,char *argv[])
{
if(argc==3)
{
time=atoi(argv[2]);
printf("time=%d\n",time);
}
chopstick();
if((pid[0]=fork())<0)
err_sys("wait error");
else if(pid[0]==0)
{
pho[0].id=0;
pho[0].pid=getpid();
pho[0].sta=think;
EatOrThink(pho[0].id);
}
if((pid[1]=fork())<0)
err_sys("wait error");
else if(pid[1]==0)
{
pho[1].id=1;
pho[1].pid=getpid();
pho[1].sta=think;
EatOrThink(pho[1].id);
}
if((pid[2]=fork())<0)
err_sys("wait error");
else if(pid[2]==0)
{
pho[2].id=2;
pho[2].pid=getpid();
pho[2].sta=think;
EatOrThink(pho[2].id);
}
if((pid[3]=fork())<0)
err_sys("wait error");
else if(pid[3]==0)
{
pho[3].id=3;
pho[3].pid=getpid();
pho[3].sta=think;
EatOrThink(pho[3].id);
}
if((pid[4]=fork())<0)
err_sys("wait error");
else if(pid[4]==0)
{
pho[4].id=4;
pho[4].pid=getpid();
pho[4].sta=think;
EatOrThink(pho[4].id);
}
wait(NULL);
}

四．实验结果：

1．编译原文件:hilosopher.c，输入:gcc philosopher.c error2e.c -o philosopher，得到可执行程序philosopher.



2.实验结果

执行./philosopher，直到按Ctrl-C或Ctrl-\时结束。

对于无带时间的默认其缺省的时间为2秒



而对于带时间的函数

例如： ./philosopher –t 5

持续时间值为5.输出：



实验说明

1.在main函数中，首先应当先判断arge[]中的参数，如果没有时间，则将调用缺省时间为2秒。

2. if((pid[0]=fork())<0)

err_sys("wait error");

else if(pid[0]==0){

pho[0].id=0;

pho[0].pid=getpid();

pho[0].sta=think;

EatOrThink(pho[0].id);

}

分别设定各个哲学家的eating与thinking的值，再调用相应的函数进行区别，当然，在函数的编写过程当中，应当尽量避免函数中五个哲学家同时僵尸，而使程序出错。