【牛客】哲学家就餐问题+进程竞争

1. 问题描述

场景：5个哲学家，5把叉子，5盘意大利面（意大利面很滑，需要两把叉子才能拿起）大家围绕桌子，进行思考与进食的活到，如下图所示。

哲学家的活动方式为：要么放下左右手刀叉进行思考，要么拿起刀叉开始吃饭（刀叉拿起时，必须拿两把，而且只能左右手依次拿，先左手拿左边，后右手拿右边，或者先右手拿右边，左边拿左边）。其只有这两种交替状态。

哲学家们面临的问题为：如何安排哲学家们一致的行动逻辑，保证他们至少有人且尽可能两个人能同时拿到两把叉子开始吃饭，而不会发生“死锁”，“饥饿”，“干等”的状态。需要注意的是，大家想吃饭的时机是随机的，想思考的时机也是随机的，这个不受控制，不可能由“你”来安排哲学家们哪几个先吃，哪几个后吃，他们不受你控制，但你要赋予他们一种性格，或者说思考方式，保证他们自主的思考，自主的解决问题。

• 死锁：大家都同时想吃饭，结果同时拿起左手边叉子，发现同时右边没有叉子，然后各怀私心，僵持者希望有人能放下他左手边叉子，然后抢夺之，开始吃意大利面，结果大家都没放。。。
• 饥饿：大家都同时想吃饭，结果同时拿起左手边叉子，发现同时右边没有叉子，然后都很慷慨，结果大家同时放下左手边叉子，然后大家发现有叉子了，又同时开始拿起左手边叉子，又同时放下，如此反复。。。
• 干等：假设想拿叉子这个想法的产生是一个“原子”操作，即不可同时发生，不可中断，然后一旦有人想拿，就进化为X教授，然后用能力控制了其他人处于僵化状态，然后开始独享，独享完后放下叉子想思考了，立即丧失超能力，于是其余四人回归正常，然后5人中再次有人想拿叉子，进化为教授，周而复始。但是这样，尼玛一个人吃，其余四个干看着啊。。怎么说也有5把叉子，5盘意大利面，至多可以两个人同时吃的。

2.进程在运行过程中，可能发生死锁，但死锁的发生也必须具备一定的条件，死锁的发生必须具备以下四个必要条件。

1 ）互斥条件：指进程对所分配到的资源进行排它性使用，即在一段时间内某资源只由一个进程占用。如果此时还有其它进程请求资源，则请求者只能等待，直至占有资源的进程用毕释放。

2 ）请求和保持条件：指进程已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。

3 ）不剥夺条件：指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。

4 ）环路等待条件：指在发生死锁时，必然存在一个进程——资源的环形链，即进程集合{P0，P1，P2，···，Pn}中的P0正在等待一个P1占用的资源；P1正在等待P2占用的资源，……，Pn正在等待已被P0占用的资源。

3.例题：

若系统中有五台打印机，有多个进程均需要使用两台，规定每个进程一次仅允许申请一台，则在不发生死锁的情况下至多允许______个进程参与竞争

解答：4

哲学家就餐问题：当5个进程的时候如果都同时申请到了1台，就发生死锁了。如果是4个进程，那必然有一个能申请到2台