Question

我找到了一个在线互斥问题的解决方案，它有两个进程P0和P1。（假设变量 turn 初始化为0）

volatile int turn;

过程P0：

/* Other code */
  while (turn != 0) { } /* Do nothing and wait. */
  Critical Section /* . . . */
  turn = 1;
  /* Other code */

流程P1：

/*Other code*/
  while (turn != 1) { } /* Do nothing and wait. */
  Critical Section /* . . . */
  turn = 0;
  /* Other code */

此解决方案如何解决互斥问题？我完全不理解。

Answer 1

假设没有其他代码可以将turn设置为0或1以外的值，并假设唯一弄乱turn变量的是P0和P1，那么这确实解决了相互关系排除财产。具体来说，你说turn被初始化为0.这意味着P1无法进入临界区：它在while (turn != 1)循环中忙碌，它将保持在该循环中，直到某些东西设置{{ 1}}。假设我们假设只有P0和P1对turn == 1进行更改，这意味着P1无法进入临界区，直到P0将turn设置为1.因此P0将立即退出它的turn循环（因为while (turn != 0)最初为0）并安全地进入其临界区。它知道P1不能进入它的关键部分，直到turn设置为1并且只有在P0离开它的关键部分后才会发生。一旦P0将turn设置为1，P0将被卡在它的turn循环中，直到P1将其设置为空，所以现在P1在它的临界区中而P0不在其中。等等。

想到这一点的简单方法是两个人和一个击球手。他们每个人都同意不做任何事情（进入他们的关键部分），除非他们持有击球手。因此，人1首先拥有击球手，并且可以自由地知道人2不能做任何事情 - 他们没有击球手。一旦完成第1人，他们就将警棍交给第2人。第2人现在可以自由地做任何他们想做的事情，并且他们知道第1人无所事事，只是等待将警棍交还给他们。

Answer 2

正如@JustinSteele所指出的，这绝对不能解决互斥问题。也许如果您将转向更改为布尔值，您可能会得到一个脏修复，因为布尔值只包含两个值。如果你想要一个更合适的方式提供互斥，我建议你看看互斥，信号量和条件变量。祝你好运！

Answer 3

如果P0和P1都被执行，并且每个只执行一次，那么P0将在P1之前首先完全进入临界区。

就Java内存模型而言，该程序已正确同步，因为所有线程间操作都是易失性读写操作。因此，该程序是顺序一致的，易于分析。

或者，更具体地说，所有易失性读取和写入都是按顺序排列的（这与编程顺序一致）;这个命令将保证关键部分的互斥性。

然而，这里存在严重的问题。如果P1首先到达，它必须等待P0，无论P0到达多晚。这是非常不公平的。并且，如果未执行P0，则P1无法前进。并且，如果执行P0且P1不执行，则P0不能再次进入临界区（它必须等待P1重置转弯）。这种锁定机制只允许严格的P0-P1-P0-P1 -...序列（除非这正是所希望的）

要解决这个问题，有Dekker的算法，Peterson的算法等。请看这篇文章 - https://cs.stackexchange.com/a/12632

我的解决方案是否满足互斥要求？

3 个答案: