Question

请查看以下伪代码：

boolean blocked[2];
int turn;
void P(int id) {
      while(true) {
             blocked[id] = true;
             while(turn != id) {
                    while(blocked[1-id])
                    /* do nothing */;
                    turn = id;
             }
             /* critical section */
             blocked[id] = false;
             /* remainder */
      }
}
void main() {
      blocked[0] = false;
      blocked[1] = false;
      turn = 0;
      parbegin(P(0), P(1)); //RUN P0 and P1 parallel
}

我认为可以使用上面的代码实现一个简单的Mutual-Exclution解决方案。但它不起作用。有谁知道为什么？

真的很感激任何帮助！

Answer 1

由于以下原因，相互排除在此示例中无法保证：

我们从以下情况开始：

blocked = {false, false};
turn = 0;

P1现在执行，并跳过

  blocked[id] = false; // Not yet executed.

现在的情况是：

blocked {false, true}
turn = 0;

现在P0执行。它通过第二个while循环，准备执行临界区。当P1执行时，它设置为1，并且还准备执行临界区。

不过，这种方法最初是由海曼发明的。他于1966年将其发送给了Acm通讯公司

Answer 2

由于以下原因，此示例中不会保证互斥：

我们从以下情况开始：

turn= 1;
blocked = {false, false};

执行如下：

P0: while (true) {
P0:   blocked[0] = true;
P0:   while (turn != 0) {
P0:     while (blocked[1]) {
P0:     }
P1: while (true) {
P1:   blocked[1] = true;
P1:   while (turn != 1) {
P1:   }
P1:   criticalSection(P1);
P0:     turn = 0;
P0:   while (turn != 0)
P0:   }
P0:   critcalSection(P0);

Answer 3

这是家庭作业，还是一些嵌入式平台？你有什么理由不能使用pthreads或Win32（作为相关的）同步原语吗？

Answer 4

也许您需要声明阻止并转为易失性，但如果没有指定编程语言，则无法知道。

Answer 5

不能像这样实现并发，尤其是在多处理器（或多核）环境中：不同的核心/处理器具有不同的缓存。这些缓存可能不一致。下面的伪代码可以按照显示的顺序执行，结果显示为：

get blocked[0] -> false   // cpu 0
set blocked[0] = true     // cpu 1 (stored in CPU 1's L1 cache)
get blocked[0] -> false   // cpu 0 (retrieved from CPU 0's L1 cache)
get glocked[0] -> false   // cpu 2 (retrieved from main memory)

您需要硬件知识才能实现并发。

Answer 6

编译器可能已经优化了“空”while循环。将变量声明为volatile可能会有所帮助，但不能保证在多处理器系统上足够。

相互排斥问题

6 个答案: