多个操作符共享3种工具，如何避免死锁？

Question

我想提出一些解决这一僵局的建议：

3 operators, each is given 2 of 3 different materials at random: 1, 2, 3
3 tools, each material needs a different tool to process by an operator. 
    material 1 needs tool 1
    material 2 needs tool 2
    material 3 needs tool 3
Each operator needs to wait for the proper tools to process the materials. 
i.e. If an operator has taken material 1,2, he needs tool 1,2

可能会出现僵局：

operator 1 has taken material 1,2, waiting for tool 1,2
operator 2 has taken material 2,3, waiting for tool 2,3
operator 3 has taken material 3,1, waiting for tool 3,1

没有一个操作人员可以同时获得这两种工具，操作人员应该做什么？

提案

创建一个全局变量来记录操作人员最近采取的6种材料。如果每个材料出现两次(例如1,3,1,2,2,3)，那么最后一个操作符应该继续放弃最后一个材料，直到没有所有材料出现两次(例如1,3,1,2,2，1)？

这个能行吗？如果我有10个操作符与3个工具和3个材料。任何建议都会有帮助。

Answer 1

所以它的工作原理是，一个操作符会使用其中的一个工具，然后是第二个工具。如果第二个没有的话。然后，它也会释放第一个工具(它将把第一个工具放回去，并使其免费并可供其他运营商使用)。这样，等待该工具的另一个操作符就会拿走它，死锁就不会发生了。

    int toolx=0; // operator has no tool x
    int tooly=0; // operator has no tool y

    pthread_mutex_lock(&tool_mutex);

    // loop if toolx and tooly are not aquired
    while ((toolx + tooly)!=2){

        //drop tool x
        if (toolx == 1) {
            toolbox[mat_x] ++;
            toolx -- ;
            pthread_cond_signal(&cond_tool);
        }

        // drop tool y
        if (tooly == 1) {
            toolbox[mat_y] ++;
            tooly -- ;
            pthread_cond_signal(&cond_tool);
        }

        // wait on tool x
        while (toolbox[mat_x] == 0) {
            pthread_cond_wait (&cond_tool,&tool_mutex); // wait
        }

        // wait complete and take tool x
        toolbox[mat_x] --;
        toolx ++ ;

        //try take tool y
        while (toolbox[mat_y]== 0) { // if other is taking tool y
            if (toolx == 1) { //if operator is holding toolx.
                toolbox[mat_x] ++;
                toolx -- ; // put back tool x
                pthread_cond_signal(&cond_tool);
            }
            pthread_cond_wait (&cond_tool,&tool_mutex); // wait on tools
        }

        // take tool y
        toolbox[mat_y] --;
        tooly ++;
    }

    pthread_mutex_unlock(&tool_mutex);