Question

我不知道像Peterson和Lamport这样只有软件的关键部分算法是如何运作的。

维基百科列出了彼得森的伪代码：

flag[me] = true;
turn  = other;
while (flag[other] == true && turn == 1)
     {
         // busy wait
     }
 // critical section
 // end of critical section
 flag[me] = false;

在我看来，这在实践中无法发挥作用。如果另一个执行线程远远落后于flag[other]甚至没有初始化，会发生什么？

对于面包店算法：

   Entering[i] = true;

  Number[i] = 1 + max(Number[1], ..., Number[NUM_THREADS]);

  Entering[i] = false;

  for (integer j = 1; j <= NUM_THREADS; j++) {

      // Wait until thread j receives its number:

      while (Entering[j]) { /* nothing */ }

      // Wait until all threads with smaller numbers or with the same

      // number, but with higher priority, finish their work:

      while ((Number[j] != 0) && ((Number[j], j) < (Number[i], i))) { /* nothing */ }

  }

如果一个线程在其他线程完成上面的初始化步骤之前进入for循环，该怎么办？我错过了什么吗？

维基百科甚至说：

该算法满足解决该问题的三个基本准则临界区问题，提供变量的变化 turn，flag [0]和flag [1]立即和原子地传播。

这不是一个不合理的假设吗？看起来这些算法都假设了一些其他的同步方法，所以其他线程不会在你自己的操作中执行操作，但是如果我们已经有了，那么并不是所有这些算法都应该给你，因为当你没有可以锁定其他人的硬件时，比如LOCK指令？

Answer 1

如果另一个执行线程远远落后于标志[other]甚至没有被初始化，会发生什么？

你是对的：Petersen算法要求将标志初始化为零。

如果一个线程在其他线程完成上面的初始化步骤之前进入for循环会怎么样？

面包店算法的definitions表示数字数组的内容必须从0开始。

似乎这些算法都采用了其他一些同步方法，因此其他线程不会在您执行自己的操作时执行操作

事实上，面包店算法令人惊讶地没有这些假设。例如，wikipedia article声明：

每个线程只写自己的存储，只读共享。值得注意的是，该算法不是建立在一些较低级别的“原子”操作之上，例如，比较并交换。原始证明表明，对于对同一存储单元的重叠读写，只有写入必须正确。读操作可以返回任意数字。因此，该算法可用于在缺少同步原语的存储器上实现互斥，例如，在两台计算机之间共享的简单SCSI磁盘。

确实，他们依赖于以初始化值开头的共享值，但根据我的经验，这从未引起过问题。例如，大多数多线程进程从一个线程开始，它会分支其余部分，所以没有问题，所有初始化都是静态完成的，或者在其他线程启动之前完成。

彼得森的算法如何在不做出不切实际假设的情况下工作？

1 个答案: