Dekker's算法和Peterson算法

最新推荐文章于 2025-10-28 00:17:34 发布

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本文介绍了Dekker's算法和Peterson算法，这两种用于解决临界区互斥访问的软件方法。通过反例解释了算法设计中需避免的忙等待、竞争条件和死锁问题。Dekker's算法类比于上课回答问题的情景，确保没有同时进入临界区的情况。Peterson算法则提供了一个更简洁的解决方案。

首先了解几个术语
mutual access:互斥访问，即一次只允许一个进程访问
critical region:临界区，一些会引起冲突的共享变量，共享内存等，所以要进行互斥访问
race condition:竞争条件，即哪个进程进入临界区完全取决于哪个进程获得了cpu

Dekker’s算法和Peterson算法都是用于实现critical region的互斥访问的软件方法。
先看几个反例，理解为什么算法要设计的这么麻烦。

例1：

void p1(void){
    while(true){
        while(turn==2){
            //busy waiting...
        }
        critical_section();
        turn=2;
    }
}

void p2(void){
    while(true){
        while(turn==1){
            //busy waiting...
        }
        critical_section();
        turn=1;
    }
}

这段代码确实可以确保互斥访问，但是存在如下两个问题：
1. busy waiting的问题，一直忙等待浪费了cpu时间
2. 并不满足race condition,即两个进程是相互交替执行的，而且那个最开始先执行取决于turn的初始值，并不是两个进程哪个先竞争得到了cpu时间片

例2：

void p1(void){
    while(true){