Русская Википедия:Задача о курильщиках
Задача о курильщиках (Шаблон:Lang-en) — проблема синхронизации в информатике, первоначально описанная в 1971 году Сухас С. Патилом[1].
Ситуация
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 сигареты, необходимы все три компонента.
Также, кроме курильщиков, есть бармен, 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 бармен, 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 барменом, — они лишь скручивают сигарету тогда, когда докурят предыдущую. Если бармен кладёт, например, табак и бумагу на стол, пока поставщик спичек курит, то табак и бумага останутся нетронутыми на столе, пока курильщик со спичками не докурит сигарету и только затем не возьмёт табак и бумагу.
Задача
Согласно доводу Патила, задача иллюстрирует ограниченность семафоров Дейкстры, так как обеспечить бесконечное продолжение процесса при соблюдении следующих условий невозможно:
- алгоритм решения нельзя модифицировать;
- 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
Шаблон:Заготовка раздела Если отбросить второе условие, задачу можно решить применением одноместных семафоров (мьютексов).
Данная задача при соблюдении условий решается на многопроцессорных системах с использованием параллельного программированияШаблон:Нет АИ.
См. также
- Взаимная блокировка
- Проблема обедающих философов
- Проблема потребителя
- Проблема читателей-писателей
- Проблема спящего парикмахера
Примечания
Литература
- Современные операционные системы (2-е издание), Эндрю Таненбаум (ISBN 978-5-498-07306-4)
- The Little Book of Semaphores, by Allen B. Downey
- On a solution to the cigarette smokers' problem without conditional statements, by Шаблон:Нп3, Communications of the ACM, 18:181-183, March 1975
Ссылки
