0
00:00:00,000 --> 00:00:07,120


1
00:00:07,160 --> 00:00:08,960
好 那我们来看一下

2
00:00:09,000 --> 00:00:11,440
哲学家就餐问题一个实现

3
00:00:11,480 --> 00:00:13,360
在lab7中我们给大家提供了

4
00:00:13,400 --> 00:00:14,720
基于信号量的

5
00:00:14,760 --> 00:00:16,280
哲学家就餐问题的实现

6
00:00:16,320 --> 00:00:18,760
在这里面 我们需要大家去实现

7
00:00:18,800 --> 00:00:21,320
基于管程和条件变量的

8
00:00:21,360 --> 00:00:22,760
哲学家就餐问题

9
00:00:22,800 --> 00:00:23,800
既然是基于管程 

10
00:00:23,840 --> 00:00:24,920
我们就需要考虑

11
00:00:24,960 --> 00:00:26,480
怎么对管程进行定义

12
00:00:26,520 --> 00:00:27,640
和完成相应的初始化

13
00:00:27,680 --> 00:00:29,360
这是第一步工作

14
00:00:29,400 --> 00:00:31,000
可以看到 

15
00:00:31,040 --> 00:00:33,040
对于哲学家就餐问题呢

16
00:00:33,080 --> 00:00:36,320
我们和前面的讲解是一样的

17
00:00:36,360 --> 00:00:38,800
他会有一个哲学家一个状态

18
00:00:38,840 --> 00:00:42,680
包括了思考 饥饿 吃饭

19
00:00:42,720 --> 00:00:43,960
这三个状态

20
00:00:44,000 --> 00:00:45,360
同时我们还定义了

21
00:00:45,400 --> 00:00:48,320
跟这五个哲学家相关的条件变量

22
00:00:48,360 --> 00:00:51,120
这个self一共有5个

23
00:00:51,160 --> 00:00:52,760
那他的初始化代码在哪呢

24
00:00:52,800 --> 00:00:53,680
一开始的时候

25
00:00:53,720 --> 00:00:54,640
我们会把哲学家

26
00:00:54,680 --> 00:00:56,960
都初始化为thinking状态

27
00:00:57,000 --> 00:00:58,880
这就是他的初始化的工作

28
00:00:58,920 --> 00:01:01,320
这就是管程初始化一个

29
00:01:01,360 --> 00:01:04,680
大致一个表述

30
00:01:04,720 --> 00:01:06,800
我们会产生

31
00:01:06,840 --> 00:01:09,560
五个哲学家的内核线程

32
00:01:09,600 --> 00:01:11,760
来模拟哲学家的行为

33
00:01:11,800 --> 00:01:13,000
那这个内核线程呢

34
00:01:13,040 --> 00:01:14,200
他干事情是什么呢

35
00:01:14,240 --> 00:01:15,760
他实际上是一个循环

36
00:01:15,800 --> 00:01:17,160
在这个循环里面

37
00:01:17,200 --> 00:01:19,520
完成thinking然后感觉饥饿

38
00:01:19,560 --> 00:01:23,040
然后就尝试着去取两个筷子

39
00:01:23,080 --> 00:01:24,760
左手和右手的筷子

40
00:01:24,800 --> 00:01:25,960
当然这个取筷子呢

41
00:01:26,000 --> 00:01:27,320
实际上是调的是我们说

42
00:01:27,360 --> 00:01:29,200
管程里面的一些操作

43
00:01:29,240 --> 00:01:31,400
这个操作需要完成一定的

44
00:01:31,440 --> 00:01:33,520
同步互斥的一些要求

45
00:01:33,560 --> 00:01:35,880
然后拿到筷子之后他会eating

46
00:01:35,920 --> 00:01:37,120
如果拿不到呢

47
00:01:37,160 --> 00:01:38,760
很自然 他就会去睡眠

48
00:01:38,800 --> 00:01:40,600
好eating完之后呢

49
00:01:40,640 --> 00:01:42,040
他会把筷子再放回去

50
00:01:42,080 --> 00:01:43,680
这就是他大致一个过程

51
00:01:43,720 --> 00:01:45,320
需要注意的是 在这里面

52
00:01:45,360 --> 00:01:47,000
取筷子和放筷子呢

53
00:01:47,040 --> 00:01:49,080
都是管程的操作

54
00:01:49,120 --> 00:01:50,360
那我们看看 管程里面

55
00:01:50,400 --> 00:01:55,520
怎么来实现这些操作

56
00:01:55,560 --> 00:01:56,440
在管程里面 

57
00:01:56,480 --> 00:01:58,360
我们提供了三个函数

58
00:01:58,400 --> 00:02:01,040
一个是取筷子 一个是放筷子

59
00:02:01,080 --> 00:02:03,080
还有一个是辅助取筷子

60
00:02:03,120 --> 00:02:04,760
和放筷子的一个Test函数

61
00:02:04,800 --> 00:02:06,560
那么这个函数实现

62
00:02:06,600 --> 00:02:08,760
和我们用信号量方式实现呢

63
00:02:08,800 --> 00:02:10,640
有很多类似地方 但是有不同

64
00:02:10,680 --> 00:02:12,080
需要注意 在哪呢

65
00:02:12,120 --> 00:02:14,440
关键两个地方 一个Wait_cv

66
00:02:14,480 --> 00:02:16,200
一个是Signal_cv

67
00:02:16,240 --> 00:02:17,680
这就是调用的信号量的

68
00:02:17,720 --> 00:02:20,120
等待或唤醒换作

69
00:02:20,160 --> 00:02:22,200
我们简单看一下

70
00:02:22,240 --> 00:02:25,080
第一个是pickup 就是拿筷子

71
00:02:25,120 --> 00:02:27,000
那他首先会把他自身的状态

72
00:02:27,040 --> 00:02:28,960
置成hungry 表示我现在饥饿了

73
00:02:29,000 --> 00:02:30,120
然后执行test

74
00:02:30,160 --> 00:02:33,080
看我自身的左侧邻居和右侧邻居

75
00:02:33,120 --> 00:02:35,400
是否是不处于eating状态

76
00:02:35,440 --> 00:02:36,640
如果不处于eating状态

77
00:02:36,680 --> 00:02:37,840
也就意味着他可以拿到筷子

78
00:02:37,880 --> 00:02:39,680
所以他会执行一个Signal_cv

79
00:02:39,720 --> 00:02:42,240
来把自身设置成一个

80
00:02:42,280 --> 00:02:44,360
可以去吃的一个状态

81
00:02:44,400 --> 00:02:48,040
同时 还会继续去进一步执行

82
00:02:48,080 --> 00:02:50,120
但是如果说他不这样的话

83
00:02:50,160 --> 00:02:52,040
那么他会执行什么呢

84
00:02:52,080 --> 00:02:53,480
执行完test返回之后

85
00:02:53,520 --> 00:02:54,880
如果他不是一种吃的状态

86
00:02:54,920 --> 00:02:57,000
那意味着他现在无法

87
00:02:57,040 --> 00:02:58,720
拿到足够的筷子

88
00:02:58,760 --> 00:03:01,480
他会通过执行Wait_cv操作呢

89
00:03:01,520 --> 00:03:04,560
来完成一个等待的一个过程

90
00:03:04,600 --> 00:03:06,120
这是拿筷子的过程

91
00:03:06,160 --> 00:03:07,720
可以看出 在拿筷子里面

92
00:03:07,760 --> 00:03:09,520
有可能他拿到筷子

93
00:03:09,560 --> 00:03:10,760
处于一个吃的状态

94
00:03:10,800 --> 00:03:12,000
也有可能拿不到筷子

95
00:03:12,040 --> 00:03:13,800
然后调用Wait_cv呢

96
00:03:13,840 --> 00:03:16,480
使自身进入一个等待状态

97
00:03:16,520 --> 00:03:17,800
当吃完饭之后呢

98
00:03:17,840 --> 00:03:20,360
他会再执行一个putdown操作

99
00:03:20,400 --> 00:03:21,080
那putdown呢 

100
00:03:21,120 --> 00:03:22,360
会把他的左手筷子

101
00:03:22,400 --> 00:03:23,720
和右手筷子放回去

102
00:03:23,760 --> 00:03:25,760
在放的过程中 还会去探测

103
00:03:25,800 --> 00:03:28,280
他的左侧邻居 或者是右侧邻居

104
00:03:28,320 --> 00:03:30,920
是否可以处于eating状态

105
00:03:30,960 --> 00:03:32,720
如果发现他们可以处于eating状态

106
00:03:32,760 --> 00:03:35,720
他就会通过执行一个Signal_cv

107
00:03:35,760 --> 00:03:37,720
来把相应的邻居给唤醒

108
00:03:37,760 --> 00:03:39,880
且把他们状态置成eating

109
00:03:39,920 --> 00:03:41,840
这就是pickup和putdown的

110
00:03:41,880 --> 00:03:43,400
大致的一个实现

111
00:03:43,440 --> 00:03:47,720
那么大家基于大致的流程呢

112
00:03:47,760 --> 00:03:50,320
可以去尝试在lab7中完成

113
00:03:50,360 --> 00:03:53,400
基于管程和条件变量的一个

114
00:03:53,440 --> 00:03:55,000
哲学家就餐问题的实现

115
00:03:55,040 --> 00:03:56,160
当然这取决于

116
00:03:56,200 --> 00:03:58,040
你能够正确地完成管程

117
00:03:58,080 --> 00:03:59,720
和条件变量一个实现

118
00:03:59,760 --> 00:04:00,840
而我们条件变量

119
00:04:00,880 --> 00:04:05,840
是基于信号量来完成的

120
00:04:05,880 --> 00:04:07,160
好 那通过前面的讲解呢

121
00:04:07,200 --> 00:04:10,480
大家能够去了解信号量 条件变量

122
00:04:10,520 --> 00:04:12,400
管程是如何实现的

123
00:04:12,440 --> 00:04:14,440
以及他们之间的相互关系

124
00:04:14,480 --> 00:04:16,680
还有就是基于这些机制呢

125
00:04:16,720 --> 00:04:17,960
我们怎么能够去完成

126
00:04:18,000 --> 00:04:19,200
相应的同步互斥的问题

127
00:04:19,240 --> 00:04:21,320
比如说哲学家就餐问题

128
00:04:21,400 --> 00:04:23,160
好 祝大家实验顺利 

129
00:04:23,200 --> 00:04:23,240