操作系统中的互斥实现解析-优快云博客

本文探讨了操作系统中实现线程互斥的几种方法，包括单标志法、双标志法（先检查）及其存在的问题，以及Genius P算法，该算法通过三个标志保证线程的正确调度，避免临界区的并发访问问题。

1.单标志法
定义一个turn ，根据turn的值判断那个进程进入临界区

//进程1
while(turn!=0){
//进程卡住，让权
}
// *
处理临界区
//
turn = 1;

//进程2
while(turn!=1){
//进程卡住，让权
}
// *
处理临界区
//
turn = 0;

这样一定是线程交替进行，但是若长期无另一个线程改变turn 就会一直停顿

2.双标志法–先进行检查
先判断对方线程是否要操作（谦让）
所以 flag【0】与flag【1】

//进程1

while(flag[1]){
//对方要使用，当前线程卡住
}
//对方不使用
flag[0]=true;
//**
临界操作
//**
flag[0]=false;

//进程2

while(flag[0]){
//对方要使用，当前线程卡住
}
//对方不使用
flag[1]=true;
//**
临界操作
//**
flag[1]=false;

但是问题在于当这两个线程同时进入 while 都没有发现对方要是用线程，因此会同时进入临界区

3.双标志–先修改
先表明自己要使用临界区，在判断对方是否使用

//进程1 申请使用
flag[0]=true;
while(flag[1]){
//对方要使用，当前线程卡住
}
//**
临界操作
//**
flag[0]=false;

//进程2 申请使用
flag[1]=true;
while(flag[0]){
//对方要使用，当前线程卡住
}
//**
临界操作
//**
flag[1]=false;

很明显这样会导致一个都进不去的情况

genius p算法：
有三个标志：
flag1，flag0，turn

/*进程p1*/                                    
 flag[0 ] = true;                             
 turn = 1;                                 
while(flag[1]&&turn ==1){      
	什么也不做                                 
}                                     
/**p1的临界区**/                  
flag[0] = false;

/*进程p2*/                                    
 flag[1 ] = true;                             
 turn = 0;                                 
while(flag[0]&&turn ==0){      
	什么也不做                                 
}                                     
/**p1的临界区**/                  
flag[1] = false;

此算法后进来的进程会让权给先进来的假设 p1 先进入，但是同样p2也进入但是稍慢一点，则 flag【0】与flag【1】都定义为 true 但是 turn 为 0 所以 p1可以进入临界区