Модераторы: bsa
  

Поиск:

Ответ в темуСоздание новой темы Создание опроса
> Обедающие философы 
:(
    Опции темы
Christoph
Дата 21.10.2009, 15:31 (ссылка) | (нет голосов) Загрузка ... Загрузка ... Быстрая цитата Цитата


Опытный
**


Профиль
Группа: Участник
Сообщений: 667
Регистрация: 23.1.2008
Где: Харьков

Репутация: нет
Всего: 11



За круглым столом расставлены N стульев, на каждом из которых сидит философ. В центре стола размещено блюдо с макаронами. На столе лежат N вилок, каждая из которых находится между двумя соседними тарелками. Каждый философ может находиться в двух состояниях: размышлять или есть макароны. Для того, чтобы начать есть, философу необходимы две вилки: одна в правой руке, а другая в левой. Закончив еду, философ кладет вилки на место и начинает размышлять до тех пор, пока снова не проголодается.

В этой задаче имеются две опасные ситуации: <заговор соседей> и <голодная смерть>. 
<Заговор соседей> имеет место, когда соседи слева и справа от философа строят козни. Заговорщики поочередно забирают вилки то слева, то справа от <жертвы>. Такие согласованные действия злоумышленников приводят жертву к вынужденному голоданию, так как он никогда не может воспользоваться обеими вилками.
<Голодная смерть> возникает, когда философы одновременно проголодаются и одновременно попытаются взять, например, свою левую вилку. При этом возникает тупиковая ситуация, так как никто из них не может начать есть, не имея второй вилки.

Поведение каждого философа должно моделироваться отдельным процессом или потоком. При использовании процессов, взаимодействие между процессами - философами может осуществляться через дополнительный процесс - обеденный стол, который знает информацию о наличии вилок на столе. В каждом процессе-философе должно быть реализовано несколько алгоритмов взятия вилок, причем номер алгоритма должен указываться при запуске процесса-философа:
1. Философ вначале пытается взять левую вилку, а затем, как только левая вилка оказалась у него, пытается взять правую. При этом он продолжает удерживать левую вилку, если правая недоступна. Если все философы действуют по такому алгоритму, то может возникнуть ситуация <голодная смерть>, т.е. Процессы, моделирующие философов окажутся в тупиковой ситуации (зависнут) 2. Философ выбирает первую вилку случайным образом, в остальном - все тоже самое, что и в первом алгоритме, в т.ч. возможно возникновение тупиковой ситуации, но с меньшей вероятностью, чем в первом случае.
3. Вы должны предложить и реализовать такой алгоритм поведения философов, который гарантированно не приведет к ситуациям <заговор соседей> и <голодная смерть>.

Пишу программу с "чистого листа" Создал класс философов, как быть с методами, что написать, я в тупике, подскажите какими то идеями

// kursovaya.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

Код

#include "stdafx.h"
#define HFork 1 
#define NFork 0

class Philosopher {
private:
  bool    RHand_state;
  bool    LHAND_state;
  bool   Get_RHand_value();
  void  Put_RHand_value(int value);
  bool   Get_LHand_value();
  void  Put_LHand_value(int value);
public:
    property <bool,Philosopher> RHand;
    property <bool,Philosopher> LHand;
    void Phil_think();
    void Phil_eating();
    void Phil_testing();
    void Phil_PutForks();
    void Phil_GetForks();
    
 
};

Philosopher::Get_RHand_value()
{
    return RHand_state;
}
Philosopher::Put_RHand_value(bool value)
{
    if (RHand_state<>value)
          RHand_state=value;
}
Philosopher::Get_LHand_value(bool value)
{
    return LHand_state;
}
Philosopher::Put_LHand_value()
{
    if (LHand_state<>value)
          RHand_state=value;
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    return 0;
}







--------------------
user posted image
PM MAIL ICQ   Вверх
Lazin
Дата 21.10.2009, 15:40 (ссылка) | (нет голосов) Загрузка ... Загрузка ... Быстрая цитата Цитата


Эксперт
****


Профиль
Группа: Завсегдатай
Сообщений: 3820
Регистрация: 11.12.2006
Где: paranoid oil empi re

Репутация: 27
Всего: 154



Цитата(Christoph @  21.10.2009,  15:31 Найти цитируемый пост)
Hand_state<>value

может Hand_state != value
PM MAIL Skype GTalk   Вверх
zim22
Дата 21.10.2009, 15:59 (ссылка) | (нет голосов) Загрузка ... Загрузка ... Быстрая цитата Цитата


depict1
****


Профиль
Группа: Завсегдатай
Сообщений: 2682
Регистрация: 15.1.2009
Где: Украина

Репутация: 29
Всего: 69



Цитата(Christoph @  21.10.2009,  15:31 Найти цитируемый пост)
Пишу программу с "чистого листа" 

всё уже давно написали
http://en.wikipedia.org/wiki/Dining_philosophers_problem


--------------------
PM MAIL   Вверх
bsa
Дата 21.10.2009, 16:00 (ссылка) | (нет голосов) Загрузка ... Загрузка ... Быстрая цитата Цитата


Эксперт
****


Профиль
Группа: Модератор
Сообщений: 9185
Регистрация: 6.4.2006
Где: Москва, Россия

Репутация: 85
Всего: 196



каждая вилка должна быть представлена в виде состояния (занята/свободна) и, в случае многопоточного приложения, мьютекста. Соответственно, когда философ должен взять вилку, он захватывает ее мьютекс, проверяет состояние, если свободна, то он ее берет и меняет состояние на "занята", если она не свободна, то включает случайное ожидание, затем в любом случае освобождает мьютекс.
PM   Вверх
Christoph
Дата 21.10.2009, 20:12 (ссылка) | (нет голосов) Загрузка ... Загрузка ... Быстрая цитата Цитата


Опытный
**


Профиль
Группа: Участник
Сообщений: 667
Регистрация: 23.1.2008
Где: Харьков

Репутация: нет
Всего: 11



Правильно ли я подхожу к решении данной задачи, то есть создаю класс,

Код

public:
    property <bool,Philosopher> RHand;
    property <bool,Philosopher> LHand;
    void Phil_thinking();
    void Phil_eating();
    void Phil_PutForks();
    void Phil_GetForks()


можно ли решить данную задачу с помочщью критических секций? Состояние вилок сделать голбальный массивом? я все понимаю о чем вы говорите, ну как это реализовать...

Это сообщение отредактировал(а) bsa - 22.10.2009, 00:30


--------------------
user posted image
PM MAIL ICQ   Вверх
xvr
Дата 22.10.2009, 14:12 (ссылка) | (нет голосов) Загрузка ... Загрузка ... Быстрая цитата Цитата


Эксперт
****


Профиль
Группа: Комодератор
Сообщений: 7046
Регистрация: 28.8.2007
Где: Дублин, Ирландия

Репутация: 35
Всего: 223



Каждую вилку сделать mutex'ом. Его захват будет соотвествовать взятию вилки, освобождение - возврату вилки на место. Все вилки собираются в массив, из которого объект стола выделяет по 2 соседние вилки каждому объекту филисофа при его создании. Далее каждый объект филисофа запускает нить, в которой начинает брать и класть вилки в соотвествии с установками.

Увы, дедлок философов будет проявляться в дедлоке всей программы, что не есть гуд  smile 

PM MAIL   Вверх
Christoph
Дата 23.10.2009, 00:56 (ссылка) | (нет голосов) Загрузка ... Загрузка ... Быстрая цитата Цитата


Опытный
**


Профиль
Группа: Участник
Сообщений: 667
Регистрация: 23.1.2008
Где: Харьков

Репутация: нет
Всего: 11



Что то похожее есть? smile

Код

// kursovaya.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"
#define HFork 1 
#define NFork 0

bool Forks_state[4];
handle philMutex[4];

class Philosopher {
private:
  int Num_value;
  bool    RHand_state;
  bool    LHAND_state;
  bool   Get_RHand_value();
  void  Put_RHand_value(int value);
  bool   Get_LHand_value();
  void  Put_LHand_value(int value);
public:
    property <bool,Philosopher> RHand;
    property <bool,Philosopher> LHand;
    void Phil_thinking();
    void Phil_eating();
    void Phil_PutForks();
    void Phil_GetForks();
    Philosopher(int PhilNum);
        
 
};

Philosopher::Get_RHand_value()
{
    return RHand_state;
}
Philosopher::Put_RHand_value(bool value)
{
    if (RHand_state!=value)
          RHand_state=value;
}
Philosopher::Get_LHand_value(bool value)
{
    return LHand_state;
}
Philosopher::Put_LHand_value()
{
    if (LHand_state!=value)
          RHand_state=value;
}
Philosopher::Phil_thinking()
{
  Sleep(100*random());
}
Philosopher::Phil_eating(int PhilNumber,handle philMutex)
{
    this->Phil_GetForks(int PhilNumber,handle philMutex);
    Sleep(100*random());
    this->Phil_PutForks();
}
Philosopher::Phil_GetForks(int PhilNumber)
{
case (PhilNumber)
{
    1: { 
        WaitForSingleObject(philMutex[0],INFINITE)
        this->LHand=Forks_state[4];
        this->RHand=Forks_state[0];
    }
    2: 
  {     WaitForSingleObject(philMutex[1],INFINITE)
        this->LHand=Forks_state[0];
        this->RHand=Forks_state[1];
    }
    3: 
    {   WaitForSingleObject(philMutex[2],INFINITE) 
        this->LHand=Forks_state[1];
        this->RHand=Forks_state[2];
    }
    4: 
    {   WaitForSingleObject(philMutex[3],INFINITE)
        this->LHand=Forks_state[2];
        this->RHand=Forks_state[3];
    }
    5: 
    {   WaitForSingleObject(philMutex[4],INFINITE)
        this->LHand=Forks_state[3];
        this->RHand=Forks_state[4];
    }

}
}

Philosopher::Phil_PutForks()
{
    ReleaseMutex(philMutex[Num_value]);
}

Philosopher::PhilNum(int NumPhil);
{
  Num_value=NumPhil;
}



int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    return 0;
}





--------------------
user posted image
PM MAIL ICQ   Вверх
xvr
Дата 23.10.2009, 06:37 (ссылка) | (нет голосов) Загрузка ... Загрузка ... Быстрая цитата Цитата


Эксперт
****


Профиль
Группа: Комодератор
Сообщений: 7046
Регистрация: 28.8.2007
Где: Дублин, Ирландия

Репутация: 35
Всего: 223



Не совсем так. Вилки сделать типа handle и передавать в конструктор Philosopher. Создавать Philosopher должен TableManager, который будет передавать нужную пару вилок каждому объекту Philosopher.
Метод Philosopher::Phil_GetForks будет просто делать 
Код

void Philosopher::Phil_GetForks()
{
 WaitForSibgleObject(LHand,INFINITE);
 WaitForSibgleObject(RHand,INFINITE);
}
Или в обратном порядке, в зависимости от policy обеда

PM MAIL   Вверх
Christoph
Дата 23.10.2009, 13:35 (ссылка) | (нет голосов) Загрузка ... Загрузка ... Быстрая цитата Цитата


Опытный
**


Профиль
Группа: Участник
Сообщений: 667
Регистрация: 23.1.2008
Где: Харьков

Репутация: нет
Всего: 11



А как будет выглядить TableManager? это будет класс, или структура?
и если передавать в конструктор handle вилок, то это надо каждый раз будет пересоздавать объекы?

Это сообщение отредактировал(а) Christoph - 23.10.2009, 14:06


--------------------
user posted image
PM MAIL ICQ   Вверх
xvr
Дата 23.10.2009, 17:31 (ссылка) | (нет голосов) Загрузка ... Загрузка ... Быстрая цитата Цитата


Эксперт
****


Профиль
Группа: Комодератор
Сообщений: 7046
Регистрация: 28.8.2007
Где: Дублин, Ирландия

Репутация: 35
Всего: 223



Цитата(Christoph @ 23.10.2009,  13:35)
А как будет выглядить TableManager? это будет класс, или структура?

Класс. Он будет создавать вилки (мьютексы) в массиве, а затем создавать поштучно философов, передавая им по 2 смежных элемента из массива вилок. Так же он будет передавать политику манипулирования вилками.

Цитата

и если передавать в конструктор handle вилок, то это надо каждый раз будет пересоздавать объекы?
Зачем каждый раз, один раз при старте всей системы.

PM MAIL   Вверх
Christoph
Дата 23.10.2009, 23:17 (ссылка) | (нет голосов) Загрузка ... Загрузка ... Быстрая цитата Цитата


Опытный
**


Профиль
Группа: Участник
Сообщений: 667
Регистрация: 23.1.2008
Где: Харьков

Репутация: нет
Всего: 11



Код

class TableManager{
public:
  handle mutexForks[4];
    void Add_philosopher();
        TableManager();
    };
TableManager::Add_philosopher(Philosopher phil;int PhilNumber)
{
    case (PhilNumber)
{
    1: {        
        phil->LHand=mutexForks[4];
        phil->RHand=mutexForks[0];
    }
    2: 
  {     phil->LHand=mutexForks[0];
        phil->RHand=mutexForks[1];
    }
    3: 
    {   phil->LHand=mutexForks[1];
        phil->RHand=mutexForks[2];
    }
    4: 
    {   phil->LHand=mutexForks[2];
        phil->RHand=mutexForks[3];
    }
    5: 
    {   phil->LHand=mutexForks[3];
        phil->RHand=mutexForks[4];
    }

}
  
}
TableManager::TableManager()
{
    for(int ForksCount=0;ForksCount<=4;ForksCount++)
   mutexForks[ForksCount]=CreateMutex(NULL,false,NULL);
}


Как то так? smile не понимаю, с трудом понимаю ход действий)


--------------------
user posted image
PM MAIL ICQ   Вверх
xvr
Дата 24.10.2009, 09:38 (ссылка) | (нет голосов) Загрузка ... Загрузка ... Быстрая цитата Цитата


Эксперт
****


Профиль
Группа: Комодератор
Сообщений: 7046
Регистрация: 28.8.2007
Где: Дублин, Ирландия

Репутация: 35
Всего: 223



Цитата(Christoph @ 23.10.2009,  23:17)
Код

class TableManager{
public:
  handle mutexForks[4];
    void Add_philosopher();
        TableManager();
    };
TableManager::Add_philosopher(Philosopher phil;int PhilNumber)
{
    case (PhilNumber)
{
    1: {        
        phil->LHand=mutexForks[4];
        phil->RHand=mutexForks[0];
    }
    2: 
  {     phil->LHand=mutexForks[0];
        phil->RHand=mutexForks[1];
    }
    3: 
    {   phil->LHand=mutexForks[1];
        phil->RHand=mutexForks[2];
    }
    4: 
    {   phil->LHand=mutexForks[2];
        phil->RHand=mutexForks[3];
    }
    5: 
    {   phil->LHand=mutexForks[3];
        phil->RHand=mutexForks[4];
    }

}
  
}
TableManager::TableManager()
{
    for(int ForksCount=0;ForksCount<=4;ForksCount++)
   mutexForks[ForksCount]=CreateMutex(NULL,false,NULL);
}


Как то так? smile не понимаю, с трудом понимаю ход действий)

Идея правильная, реализация не совсем
Код

class Philosopher {
 HANDLE LHand, RHand;
public:
 Philosopher(HANDLE lh, HANDLE rh) :LHand(lh), RHand(rh) {}
};

class TableManager {
 HANDLE forks[4];
 Philosoper* phils[4];
public:
 TableManager()
   {
    for(int i=0;i<4;++i)
     forks[i]=CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);
    for(int i=0;i<4;++i)
     phils[i]=new Philosopher(forks[i],forks[(i+1)%4]);
   }
};



PM MAIL   Вверх
  
Ответ в темуСоздание новой темы Создание опроса
Правила форума "C/C++: Для новичков"
JackYF
bsa

Запрещается!

1. Публиковать ссылки на вскрытые компоненты

2. Обсуждать взлом компонентов и делиться вскрытыми компонентами

  • Действия модераторов можно обсудить здесь
  • С просьбами о написании курсовой, реферата и т.п. обращаться сюда
  • Вопросы по реализации алгоритмов рассматриваются здесь


Если Вам понравилась атмосфера форума, заходите к нам чаще! С уважением, JackYF, bsa.

 
0 Пользователей читают эту тему (0 Гостей и 0 Скрытых Пользователей)
0 Пользователей:
« Предыдущая тема | C/C++: Для новичков | Следующая тема »


 




[ Время генерации скрипта: 0.1021 ]   [ Использовано запросов: 22 ]   [ GZIP включён ]


Реклама на сайте     Информационное спонсорство

 
По вопросам размещения рекламы пишите на vladimir(sobaka)vingrad.ru
Отказ от ответственности     Powered by Invision Power Board(R) 1.3 © 2003  IPS, Inc.