为什么彼得森的互斥解决方案需要将转==过程作为while循环中的条件？答案

【问题标题】：Why does peterson's solution for mutual exclusion require turn == process as condition in while loop?为什么彼得森的互斥解决方案需要将转==过程作为while循环中的条件？
【发布时间】：2017-04-29 22:14:44
【问题描述】：

我正在尝试了解 Peterson 提供的互斥问题的解决方案。所以这里是彼得森的互斥解决方案：

int No_Of_Processes; // Number of processes
int turn; // Whose turn is it?
int interested[No_Of_Processes]; // All values initially FALSE

void enter_region(int process) {
int other; // number of the other process

other = 1 - process; // the opposite process
interested[process] = TRUE; // this process is interested
turn = process; // set flag
while(turn == process && interested[other] == TRUE); // wait
}

void leave_region(int process) {
interested[process] = FALSE; // process leaves critical region
}

我不明白他为什么在空闲的 while 循环中使用 turn == 进程。这看起来很矛盾，因为如果另一个进程想要进入临界区，则将轮次设置为另一个进程，这意味着前一个进程也可以进入临界区，而不管感兴趣的缓冲区的内容。

【问题讨论】：

标签： c operating-system

【解决方案1】：

考虑以下执行顺序以了解为什么需要该条件：

“其他”进程执行以下操作：

interested[other] = TRUE
turn = other

此时，“其他”进程会切换上下文，并执行当前有问题的进程：

interested[process] = TRUE
turn = process

所以此时我们有：

interested[other] = TRUE
interested[process] = TRUE
turn = process

在这种情况下，“其他”进程将进入临界区。但这个过程不会像(turn == process && interested[other] == TRUE) 那样成立。这个进程会一直等到其他进程执行interested[other] = FALSE;。

【讨论】：

【解决方案2】：

while(turn == process && interested[other] == TRUE); // wait

用于等待处于临界区或想进入临界区的其他进程。任何时候都只能有一个进程处于临界区。

所有其他进程都将在循环中while(turn == process && interested[other] == TRUE);，而任何一个进程都在临界区。

当临界区中的进程从临界区出来时，它将interested[process]的值设置为FALSE，这使得当前等待进程的条件turn == process && interested[other] == TRUE为假，进程进入临界区.

【讨论】：

【解决方案3】：

这两个答案都没有解决我的问题。我给出一个解释。英语不是我的母语。我们假设没有turn 变量。两个线程可能都执行了interested[process] = TRUE;。这可能发生。例如，在执行interested[process] = TRUE; 之后，T1 就被关闭了。然后T2执行interested[process] = TRUE;，然后到了interested[other] == TRUE这个条件，就卡住了。然后T1开机，也到interested[other] == TRUE，也卡住了。通过添加turn，两个线程不能同时在interested[other] == TRUE && turn == process条件下失败（因为turn不能不等于两个不同的值），因此可以避免死锁。

【讨论】：