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。