peterson互斥算法

Peterson算法是一种用于实现进程互斥访问临界区的方法。它通过使用两个标志位和一个轮换变量来保证在临界区内只有一个进程被执行。具体来说，Peterson算法使用两个共享的布尔型变量，分别表示两个进程的意愿和轮换。当一个进程想要进入临界区时，它会先将自己的意愿设置为真，并将轮换变量设为自己的进程号。然后，它会检查另一个进程的意愿和轮换变量。如果另一个进程也希望进入临界区，并且轮换变量不是当前进程号，那么当前进程会等待。只有当另一个进程不希望进入临界区或者轮换变量是当前进程号时，当前进程才能进入临界区执行。进程执行完临界区的代码后，会将自己的意愿设为假，表示不再希望进入临界区。

相关问题

peterson互斥算法实现

Peterson互斥算法是一种经典的算法，用于解决多个进程访问公共资源时的互斥问题。它基于两个进程之间的协调和共享，即轮流进入临界区，以避免它们同时访问共享资源。实现方式大致为：

1. 定义两个进程P0和P1，共享一个布尔变量flag和一个整型变量turn。
2. 进程P0先执行临界区操作之前，将flag[P0]设置为true，然后将turn置为1，表示让P1进入临界区。
3. 如果flag[P1]也为true，说明P1也要进入临界区，则P0等待，直到flag[P1]变为false。
4. 进程P1执行临界区操作之前，将flag[P1]设置为true，然后将turn置为0，表示让P0进入临界区。
5. 如果flag[P0]也为true，说明P0也要进入临界区，则P1等待，直到flag[P0]变为false。
6. 进程完成临界区操作后，将flag变为false，表示不再需要进入临界区，然后轮到另一个进程执行操作。

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第一个软件互斥算法并不是1981年发表的Peterson算法，而是1968年发表的Dekker算法。（1）查找资料，仿照对Peterson算法的描述写出该算法，（2）解释这个算法为什么正确，并（3）说说Peterson算法为什么比它好。

（1）Dekker算法的伪代码如下：

flag[2] = {false, false}
turn = 0 // 0 表示 P0，1 表示 P1

P0：
flag[0] = true
while flag[1] do
    if turn == 1 then
        flag[0] = false
        while turn == 1 do end
        flag[0] = true
    end
critical section
turn = 1
flag[0] = false

P1：
flag[1] = true
while flag[0] do
    if turn == 0 then
        flag[1] = false
        while turn == 0 do end
        flag[1] = true
    end
critical section
turn = 0
flag[1] = false

（2）Dekker算法正确的原因在于，它使用了两个标志来表示两个进程的意愿，而且当两个进程都想访问共享资源时，只有一个进程会进入忙等待状态。当一个进程想要访问共享资源时，它首先会设置自己的意愿标志，然后检查对方的意愿标志是否已经设置。如果对方的意愿标志已经设置，则进入忙等待状态，直到对方释放了共享资源并清除了它的意愿标志。当一个进程释放共享资源时，它会清除自己的意愿标志，这样另一个进程就可以获得共享资源并设置自己的意愿标志。

（3）相比之下，Peterson算法的优点在于它使用了更少的代码，而且不需要使用硬件原子操作或者其他特殊的指令。Peterson算法只需要使用两个标志和一个变量就可以实现互斥。此外，Peterson算法不会出现死锁和饥饿问题，因为它保证了在两个进程都想访问共享资源时，只有一个进程会进入忙等待状态。