32、分布式系统中的互斥算法详解

分布式系统中的互斥算法详解

1. 资源分配与互斥问题概述

在分布式消息传递系统中，为了给进程提供高级操作，需要对系统进行功能扩展。资源分配是其中一个重要方面，而互斥问题则是资源分配中最基本的问题。互斥问题的核心在于确保同一时间最多只有一个进程能够访问某个资源，并且任何想要访问该资源的进程最终都能访问到。

2. 互斥问题的定义

互斥问题主要围绕两个操作展开： acquire_mutex() 和 release_mutex() 。这两个操作就像是“控制括号”，用于封装通常被称为临界区的一组应用程序语句。当一个进程 pi 想要执行临界区代码 cs 时，会按照以下顺序执行语句：

acquire_mutex(); cs; release_mutex();

从临界区的角度来看，进程有三种状态：
- out ：表示进程对执行临界区代码不感兴趣。
- trying ：表示进程正在执行 acquire_mutex() 操作。
- in ：表示进程正在执行临界区代码。

互斥问题的解决方案需要满足两个重要属性：
- 安全性 ：任何时候，最多只有一个进程处于 in 状态，即最多只有一个进程在临界区内。
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