使用 Semaphore 和 Mutex 构建流程的关键区域 (Hoare 1973)答案

【问题标题】：Critical Regions Construct for Processes using Semaphore & Mutex (Hoare 1973)使用 Semaphore 和 Mutex 构建流程的关键区域 (Hoare 1973)
【发布时间】：2012-03-21 06:55:30
【问题描述】：

学习操作系统的基本概念时，我在高级编程语言中的关键区域构造主题下发现了这段代码。这是 Hoare 在 1973 年给出的。我在网上搜索但找不到与此相关的任何参考资料。我的疑问是，为什么有两个队列：第一个延迟和第二个延迟？只有一个队列可以完成这项工作吗？

构造：

region x when (B) S;

每个共享变量都关联以下变量：

semaphore mutex, first-delay, second-delay;
int first-count, second-count;

信号量互斥量初始化为1；信号量第一延迟和 second-delay 初始化为 0。整数 first-count 和 second- count 被初始化为 0

代码：

wait (mutex) ;
        while (!B) {
        first-count++;
        if (second-count > 0)
        signal (second-delay) ;
        else
        signal (mutex) ;
        wait (first-delay) ;
        first-count--;
        second-count++ ;
        if (first-count > 0)
        signal (first-delay) ;
        else
        signal(second-delay);
        wait (second-delay) ;
        second-count-- ;
    }
    S:
        if (first-count > 0)
        signal (first-delay) ;
        else if (second-count > 0)
        signal( second-delay) ;
        else
        signal(mutex);

【问题讨论】：

标签： process queue mutex semaphore monitor

【解决方案1】：

为了避免频繁检查条件B，设计为两次延迟。由于假定条件 B 仅受 S 影响；因此，只有在执行 S 时，我们才应该再次检查条件 B。其余线程将卡在 first_delay 或 second_delay 中。

当然，只要有一个延迟，代码就有意义了。尝试将所有 second_delay 替换为 first_delay，并消除琐碎的。你可能会得到这样的东西：

wait(mutex);
while (!B) {
    first_count++;
    if (first_count > 0)
        signal(first_delay);
    else
        signal(mutex);
    wait(first_delay);
    first_count--;
}
S;
if (first_count > 0)
    signal(first_delay);
else
    signal(mutex);

然而，在这种情况下，条件 B 将被反复检查。

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【讨论】：