在OS课程上看到一个有意思的算法——Peterson算法,那么为什么Peterson算法能满足“忙则等待”、“空闲让进”、“有限等待”这三个条件呢?
先上伪代码:
bool flag[2]; // 表示进入临界区意愿的数组,初始值都为false
int turn = 0; // turn表示优先让哪个进程进入临界区
// P0进程
flag[0] = true; // 首先将自己的flag设置为1,声明自己需要使用临界区
turn = 1; // 让P1优先执行,如果P1需要临界区
while (flag[1] && turn == 1); // 检查P1是否需要临界区
CRITICAL_SECTION;
flag[0] = false;
REMAINDER_SECTION;
// P1进程
flag[1] = true;
turn = 0;
while (flag[0] && turn == 0);
CRITICAL_SECTION;
flag[1] = false;
REMAINDER_SECTION;
让我们来分情况分析。
现在,我们假设P0和P1在并发执行,并且非常巧的是,他们一起完成了第一步,他们俩的flag都是false。
此时:
[情况1]
若P0先上处理机,将turn设置为1;
P1上处理机,将turn设置为0;
P0上处理机,P0检查flag和turn,发现trun被改为0,不满足等待条件,P0进入临界区;
P1上处理机,P1检查flag和turn,发现flag[0]为true且turn未被改变,P1等待。
P0上处理机,且P0结束使用临界区,将flag[1]改为false;
P1上处理机,发现flag[0]为false,结束等待,进入临界区;[情况2]
若P0先上处理机,将turn设置为1;
P0继续使用处理机,发现flag[0]为true,turn仍然为1,满足等待条件,P0等待;
P1上处理机,将turn改为0;
P1继续使用处理机,发现flag[1]为true,turn仍然为0,满足等待条件,P1等待;
P0上处理机,发现turn变为0,不满足等待条件,P0解除等待进入临界区;
P1上处理机,发现等待条件仍满足,P1继续等待;
P0上处理机,且P0结束使用处理机,将flag[0]改为false;
P1上处理机,发现flag[0] == false, 不满足等待条件,结束等待,进入临界区;
YES, IT WORKS ON MY MACHINE.