总体设计思想及相关知识
21总体设计思想哲学家的生活就是思考和吃饭，即思考，饿了就餐，再思考，循环往复。要求是：每一个哲学家只有在拿到位于他左右的刀叉后，才能够就餐；哲学家只能先拿一把刀或叉，再去拿另一把刀或叉，而不能同时去抓他旁边的两把餐具，也不能从其他哲学家手中抢夺餐具；哲学家每次就餐后必须放下他手中的两把餐具后恢复思考，不能强抓住餐具不放。设计一个程序，能够显示当前各哲学家的状态和桌上餐具的使用情况，并能无死锁的推算出下一状态各哲学家的状态和桌上餐具的使用情况。即设计一个能安排哲学家正常生活的程序。为哲学家设计3种状态，即“等待”“进餐”“思考”。每个哲学家重复进行“等待”“进餐”“思考”的行动循环。其中：“等待”“进餐”：只有一个哲学家处于等待进餐状态，且左右手两边的餐具都处于“空闲”状态时，可以发生这种状态改变。此状态改变发生后，哲学家拿起左右手两边的餐具。“进餐”“思考”：此状态改变发生后，哲学家放下左右手上的餐具。餐具状态由“使用中”转变为“空闲”。“思考”“等待”：哲学家思考结束后，无条件转入等待状态。由上所述，程序中应设置6个元素的信号量数组，tools6，用来保持哲学家之间的同步。22临界区互斥编程原理不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区（CriticalSectio
）。每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区（CriticalSectio
）（临界资源是一次仅允许一个进程使用的共享资源）。每次只准许一个进程进入临界区，进入后不允许其他进程进入。不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。本程序主要使用了E
terCriticalSectio
cs和LeaveCriticalSectio
cs两个函数实
2
f现临界区互斥。E
terCriticalSectio
cs用来进入临界区，LeaveCriticalSectio
cs用来离开临界区。23开发环境与工具
系统平台：WINDOW环境实现语言：C开发工具：VC60
3．数据结构与模块说明
31数据结构
Philosopher
umberi
tstatusi
tPhilosopheri
umi
tfi
dco
sti
tgeti
foco
sti
tCha
gevoid
图31
哲学家类的UML图
程序中定义一个哲学家类，包含两个私有对象和四个公有对象。Number对象：报讯哲学家的编号。Status对象：用于保存当前该哲学家的状态，0表示正在等待（即处于饥饿状态）1表示得到餐具正在吃饭，2表示正在思考Philosopheri
t
um方法：哲学家类构造函数，参数r