Question

有两个进程P1和P2可以进入临界区。

互斥解决方案要求：

互斥区域 - （关键部分），最多只能容纳一个进程。

没有相互阻止 - 关键部分之外的进程无法阻止其中的进程。

没有饥饿 - 对进入关键部分感兴趣的过程不必永远等待。

无争用成功 - 如果没有其他流程感兴趣，有兴趣进入关键部分的流程必须成功完成此任务。

为什么下面的代码不能解决相互排斥问题？

即。哪个要求不满足？

C1和C2初始化为1.

P1:  LOOP
        Non-Critical Section
        LOOP UNTIL C2 = 1 END_LOOP;
        C1 := 0;
        Critical Section
        C1 := 1;
END

P2:  LOOP
        Non-Critical Section
        LOOP UNTIL C1 = 1 END_LOOP;
        C2 := 0;
        Critical Section
        C2 := 1;
END

Answer 1

为了用最好的意图来解释这个问题，我必须假设每次读或写被认为是原子的和有序的。然后它更有意义。

您遇到的问题是每个进程中的内部循环可以独立完成。这些循环是互斥体的“等待轮到我”。

但是，该循环的终止和以下赋值（将阻止其他循环终止）不是原子的。因此，我们有以下可能的情况：

P1: exit wait loop because C2 is 1

P2: exit wait loop because C1 is 1
P2: set C2 to 0
P2: enter critical section

P1: set C1 to 0
P1: enter critical section

以上违反了有互斥区的第一个要求。导致此类违规的条件通常称为竞争条件。

你也可能期望一个进程让另一个进程挨饿。在P1（等待锁定）获得一段CPU时间之前，P2有可能始终执行其关键部分并再次获取锁定。因此，控制变量C2始终为0，如P1所示。或者至少，对于不成比例的切片可能是那种方式。

P2: exit wait loop because C1 is 1
P2: set C2 to 0

P1: spin on C2 != 1 for entire time slice

P2: enter critical section
P2: set C2 to 1
P2: exit wait loop because C1 is 1
P2: set C2 to 0

P1: spin on C2 != 1 for entire time slice

P2: enter critical section
P2: set C2 to 1
P2: exit wait loop because C1 is 1
P2: set C2 to 0

P1: spin on C2 != 1 for entire time slice

...

除了在某些环境中，P1不太可能永远缺乏。但是由于P1断言它正在等待，所以它不应该指望P2在转向之前在关键部分得到多个裂缝。

这也可能违反了“无争用成功”要求，但真的很难说。但我建议如果P2不再运行，那么考虑C2可能留在哪个状态，以及P1为什么需要知道P2。

为什么这个Mutex解决方案不正确？

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