实现临界区互斥的基本方法

硬件实现方法

最常用,最简单,最好理解的方法就是关中断,因为操作系统的线程切换是通过中断进行的,只要中断关掉,程序只能继续执行:

关中断;
临界区;
开中断;

第二种硬件方法是通过原子指令,不同CPU支持不同的原子指令。

算法一:单标志法

线程1:

while(turn!=0);
临界区;
turn=1;

线程2:

while(turn!=1);
临界区;
turn=0;

这种方法的缺点是,一旦一个程序停止,另一个就无法进入临界区。

算法二:双标志先检查法

线程1:

while(flag[j]);
flag[i]=true;
临界区;
flag[i]=false;

线程2:

while(flag[i]);
flag[j]=true;
临界区;
flag[j]=false;

先检查标志位,缺点是可能同时进入临界区。

算法三:双标志后检查法

线程1:

flag[i]=true;
while(flag[j]);
临界区;
flag[i]=false;

线程2:

flag[j]=true;
while(flag[i]);
临界区;
flag[j]=false;

后检查标志位,缺点是可能导致相互等待,出现饥饿现象。

算法四:Peterson's Algorithm

线程1:

flag[i]=true;turn=j;
while(flag[j] && turn==j);
临界区;
flag[i]=false;

线程2:

flag[j]=true;turn=i;
while(flag[i] && turn=i;);
临界区;
flag[j]=false;

这种方法是算法1和算法3的结合,利用flag解决互斥访问,利用turn解决“饥饿”现象。

posted @ 2021-07-22 09:52:35
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