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关于C#：试图理解彼得森算法

codeneng 2023-03-28 原文

Trying to understand the Peterson's Algorithm

我试图理解彼得森的算法，我遇到了这个问题。我追踪了代码并写下了我的观察结果。请检查我的观察，我在正确的Rails上吗？

教科书上的问题：假设只有两个进程，一个pid值为0，一个pid值为1。这个并发算法有什么问题？

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  while(True)
    {
     flag[pid] = 1
     turn = 1-pid
     while( flag[1-pid] && turn == 1-pid ); // busy wait

     // critical section
     ...
     // end of critical section

     flag[pid] = 0
    }

追溯代码：

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    ---------- Process 0: ---------- | ---------- Process 1: ----------
                                     |
    pid = 0                          |    pid = 1
    flag[0] = 1                      |    flag[1] = 1
    turn = 1 - 0 = 1                 |    turn = 1 - 1 = 0
                                     |
    while (flag[1 - 0]               |    while (flag[1 - 1]    
            && turn == (1 - 0))      |            && turn == (1 - 1))
                                     |
    // --> while (flag [1] && true)  |    // --> while (flag [0] && true)
    // --> while (flag [1])          |    // --> while (flag [0])

我的观察

  • 我认为在繁忙的等待部分，两个while循环都可能运行
    永远。
  • 我还认为当进程之一例如进程 0 退出时
    它的 while 循环然后它可以将它的标志设置为 false (flag[0] = 0) 并导致
    其他进程不运行。因此，进程 0 可以运行两次，而进程 1 根本不运行。此外，它还可能导致进程 1 饿死，反之亦然。

    • Peterson 的算法保证对两个进程的临界区的访问没有任何饥饿。

    • flag 表示希望输入 critical section。
    • turn 被一个进程用来允许另一个完成等待并继续到 critical section。
    • 当一个进程在 critical section 完成它的工作时，它表示它的愿望已经消失(flag[pid] = False)。这允许另一个人进入该部分。但是，如果一个进程由于上下文切换而在另一进程没有注意到的情况下切换它的 flag 开关，它仍然必须切换它的 turn 标志。

    概括

    Peterson 算法之所以有效，是因为每个进程都有以下心态：

    I would like to access the critical section. So, I'll wait my turn

    所以你看，最后一切都很好。没有饥饿，每个进程都在继续进行而不被卡住，并且两个进程一遍又一遍地访问临界区。

    彼得森C#spannbspclassalgorithmcconcurrencymultithreadingprocess

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