7-5 无饿死互斥

参考https://blog.youkuaiyun.com/booksyhay/article/details/82769005

在如图中所示的程序中，while语句是一个无限循环; 换句话说，一旦线程离开临界区，它就会循环到顶部并尝试再次获取互斥锁。

想象一下，线程A获取互斥锁，线程B和C等待。 当A离开时，B进入，但在B离开之前，A循环回来加入到队列中和C一起排队. B离开时，无法保证C接下来会执行。 实际上，如果接下来是A，并且B加入队列，那么我们将回到起始点，可以永远重复该循环。 C饿死。

这种模式的存在证明了互斥体容易受到饿死的影响。

解决方案：

使用两个十字转门在临界区之前创建两个等候室。 该机制分两个阶段进行。 在第一阶段期间，第一个旋转门打开而第二个旋转门关闭，因此线程在第二个房间中积聚。 在第二阶段，第一个旋转门关闭，因此没有新线程可以进入，第二个旋转门打开，因此现有线程可以到达临界区。

虽然等候室中可能有任意数量的线程，但这里的每个线程都确保在未来的其他线程到达之前进入临界区。

初始化：

room1和room2跟踪等候室中的线程数。 mutex有助于保护计数器。 t1和t2是十字转门。

osSemaphoreId_t sem_t1;
sem_t1 = osSemaphoreNew(1, 1, NULL); /*t1旋转门初始化打开*/

osSemaphoreId_t sem_t2;
sem_t2 = osSemaphoreNew(1, 0, NULL);/*t2旋转门初始化关闭*/

osSemaphoreId_t sem_mutex;
sem_mutex = osSemaphoreNew(1, 1, NULL);

int room1 = 0;
int room2 = 0;

线程：

在进入临界区之前，线程必须通过两个十字转门。这些十字转门将代码划分为三个“房间”。 第2_{8行是1号房间，第6}18行是2号线，其余的是3号房间。不严格地说，计数器room1和room2跟踪每个房间的线程数。

计数器room1以通常的方式受互斥锁mutex保护，但是room2的保护任务分配在t1和t2中。同样，对临界区进行独占访问的责任包括t1和t2这两个信号量。为了进入临界区，线程必须持有其中的一个，但不能同时持有两个。然后，在退出之前，它会放弃它所持有的任何一个。

while(1)
{
	osSemaphoreAcquire(sem_mutex, osWaitForever);
	{
		room1++;
		printf("enter room1\r\n");
	}
	osSemaphoreRelease(sem_mutex);

	osDelay(10);	/*等待别的线程进入房间*/

	osSemaphoreAcquire(sem_t1, osWaitForever);  /*关闭t1*/
	{
		room2++;
		printf("enter room2\r\n");
		osDelay(10);	/*等待别的线程进入房间*/
		osSemaphoreAcquire(sem_mutex, osWaitForever);
		room1--;

		if(room1 == 0)
		{
			printf("open turnstile 2\r\n");
			osSemaphoreRelease(sem_mutex);
			osSemaphoreRelease(sem_t2); /*打开t2*/
		}
		else
		{
			osSemaphoreRelease(sem_mutex);
			osSemaphoreRelease(sem_t1); /*打开t1*/
		}
	}

	osSemaphoreAcquire(sem_t2, osWaitForever);  /*关闭t2*/
	{
		room2--;
		printf("enter room3\r\n");
	
		//critical_point();

		if(room2 == 0)
		{
			printf("open turnstile 1\r\n");
			osSemaphoreRelease(sem_t1); /*打开t1*/
		}
		else
		{
			osSemaphoreRelease(sem_t2); /*打开t2*/
		}
	}
}

结论：