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철학자들은 왜 굶어죽었을까?

다섯명의 철학자들은 먹고, 생각하면서 시간을 보낸다.
젓가락은 총 다섯개가 있다.
식사를 할 때, 두명의 철학자들이 동시에 젓가락을 잡게된다.
(동시성 문제 발생) -> 상호배제 시켜준다

while(true) {
    wait (chopstic[i]);
    wait (chopstic[(i+1) % 5]);
    ...
    // eat for a while
    ...
    signal(chopstic[i]);
    shignal(chopstic[(i+1) % 5]);
    ...
    // think for a while
    ...
}

• 상호배제는 이루어지지만 데드락 발생
• 다섯명의 철학자가 동시에 배가 고파짐, 한명이 한개씩의 젓가락을 잡고있으면 아무도 식사를 할 수 없음(데드락)
• 철학자의 숫자를 다섯명이 아닌, 네명으로 변경하면 오른쪽 젓가락만 쥐면 모든 철학자들이 식사를 할 수 있음
• 또는 양쪽 젓가락이 모두 놓여있을 때만 잡도록 함
• 홀수의 철학자들은 왼쪽을 먼저 집고, 오른쪽을 집도록 한다
• 짝수의 철학자들은 오른쪽을 먼저 집고, 왼쪽을 집도록 한다.(크리티컬 섹션으로 보호되는 구역이므로 동시에 젓가락을 잡는일은 생기지 않는다.)
• starvation 문제는 방지하는 것 보다 그냥 두는게 비용적으로 낫다.
  • 만약 발생하면 빨리 고치자..

synchronization

• 모니터 도입
  • 양 쪽의 젓가락이 모두 사용 가능할 때, 집는다.
  • 모니터는 pick up, put down 메서드를 제공해야한다.

  monitor DiningPhilosophers
  {
      enum {THINKING, HUNGRY, EATING} state[5];
      void pickup(int j) {
          state[i] = HUNGRY;
          test(i);
          // i번째 철학자가 식사중이 아니라면, 기다린다.
          if(state[i] != EATING)
              self[i].wait();
      }
      
      void putdown(int i) {
          state[i] = THINKING;
          // 좌, 우의 철학자들의 상태를 확인한다.
          test((i + 4) % 5);
          test((i + 1) % 5);
      }
      
      void test(int j) {
          // 나는 배고플 때, 좌, 우의 철학자가 먹는중이 아니라면 내가 먹는다.
          if((state[(i + 4) % 5] != EATING) && (state[i] == HUNGRY) && (state[(i+1) % 5 != EATING])) {
              state[i] = EATING;
              // 주변이 수저를 들지 않도록 알려줌
              self[i].signal();
          }
      }
      
      // 철학자들이 생각하는 상태
      initializationg_code(){
          for(int i = 0; i < 5; i++) {
              for(int i = 0; i < 5; i++) 
                  state[i] = THINKING;
          }
      }
  }

mutual explosion로 크리티컬 섹션을 보호 deadlock, starvation