并发编程操作顺序

Question

我正在学习一个操作系统课程，并且我试图理解并发编程是如何工作的。

我唯一能解决的问题是理解＆＃34;命令＆＃34;两个或多个进程的操作/指令执行：

例如，给出了两个进程尝试访问关键部分的代码

来自Parbegin，执行此代码的顺序是什么？ 它们以1：1的方式运行（例如，一行代码由Process1和Process2交替执行，如1,1,2,2,3,3 ... n，n具有明显的进入/退出点条件）或我错过了一些特别的命令？

对于我所理解的，执行是这样的：

 var and turn inizialized
turn is equal to 1 then P1 enter in the CS
turn is equal to 1 then P2 enter the while
P2 is now in busy-wait
P1 is doing the critical section
P1 exit from the critical section and set turn=2
P2 exit from the while and enter CS
P1 doing remainder
P2 exit CS and set turn=1
P1 can enter the cycle

等等。我做错了吗？

Answer 1

并发的一个重要特征，也是许多困难的根源，是跨进程的操作顺序未知。操作顺序为non-deterministic。

对于第一个近似值，您可以将操作顺序视为随机。也就是说，考虑到处理器（更准确地说，scheduler）执行多进程程序如下：

• 随机选择其中一个进程。
• 执行该过程中的一条指令。
• 重复。

处理器可以依次从每个进程执行一条指令。或者它可以从进程1执行2½循环，然后执行来自进程2的3条指令，而不是恢复进程1一段时间，再多进行进程2，等等。或者它可以执行来自进程1的3条指令，然后来自进程2的1条指令，那么4来自流程1，然后1来自流程2，然后5来自流程1，等等。或者它可能会继续执行流程1。

并发性研究的目标是确定无论随机选择的顺序是什么，或者至少对于“不太极端”的一类随机选择，都是真实的程序的属性。最常见的“不太极端”的类型是fairness假设，粗略地说，这意味着每个未被阻止的指令（被阻止的指令类似于等待输入事件的输入指令）将被执行最终。这排除了“永远执行过程1”，但没有上述其他示例。

关于您特别引用的算法，其目标是只有一个进程可以位于关键部分的开头和结尾之间。 （请注意，尽管临界区写在一行上，但它通常由多个指令组成。）无论两个进程的指令如何交错，都需要此属性。

我的答案有几个简化。特别是randomness and non-determinism are actually different concepts。使用随机调度程序，您可能会或可能不会幸运，如果不是，您可以再次尝试，而非确定性调度程序可能会出来帮助您。随机调度程序实际上是公平的，而真实世界的调度程序可能根本不公平。内化关于并发性的重要一点是你无法提前预测程序的行为：有许多可能的行为。