Задача о курильщиках

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Задача о курильщиках (англ. Cigarette smokers problem) — проблема синхронизации в информатике, первоначально описанная в 1971 году Сухас С. Патилом[1].

Ситуация[править | править исходный текст]

Изначально есть три заядлых курильщика, сидящих за столом. Каждому из них доступно бесконечное количество одного из трёх компонентов: у одного курильщика — табака, у второго — бумаги, у третьего — спичек. Для того чтобы делать и курить сигары, необходимы все три компонента.

Также, кроме курильщиков, есть некурящий слуга, помогающий им делать сигареты: он недетерминированно выбирает двух курильщиков, берёт у них по одному компоненту из их запасов и кладёт их на стол. Третий курильщик забирает ингредиенты со стола и использует их для изготовления сигареты, которую он курит некоторое время. В это время слуга, завидев стол пустым, снова выбирает двух курильщиков случайным образом и кладёт их компоненты на стол. Процесс повторяется бесконечно.

Курильщики, по условию проблемы, честные: они не прячут компоненты, выданные слугой, — они лишь скручивают сигарету тогда, когда докурят предыдущую. Если слуга кладёт, например, табак и бумагу на стол, пока поставщик спичек курит, то табак и бумага останутся нетронутыми на столе, пока поставщик спичек не докурит сигарету и только затем не возьмёт табак и бумагу.

Задача[править | править исходный текст]

Согласно доводу Патила, задача иллюстрирует ограниченность семафоров Дейкстры, так как обеспечить бесконечное продолжение процесса при соблюдении следующих условий невозможно:

  1. Алгоритм решения нельзя модифицировать,
  2. В решении нельзя использовать условные выражения и массивы семафоров.

По мнению критиков работы Патила, второе ограничение является чрезмерным и делает невозможным решение любой нетривиальной задачи.

Решение[править | править исходный текст]

Если отбросить второе условие, задачу можно решить применением одноместных семафоров (мьютексов).

Данная задача при соблюдении условий решается на многопроцессорных системах с использованием параллельного программирования


</source>

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Suhas S. Patil Limitations and capabilities of Dijkstra’s semaphore primitives for co-ordination among processes (англ.) // Computational Structures Group Memo 57, Project MAC. — Massachusetts Institute of Technology, Feb. 1971.

Литература[править | править исходный текст]

См. также[править | править исходный текст]

Ссылки[править | править исходный текст]