Peterson算法实现临界区管理的两种尝试分析

Peterson算法是一种经典的临界区管理算法，可以确保在多个进程或线程同时访问共享资源时，只有一个进程或线程可以进入临界区。下面分别介绍两种实现Peterson算法的尝试，并进行分析。

## 尝试一

#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define N 2

volatile int turn;
volatile int interested[N];

void enter_region(int process) {
   int other;
   other = 1 - process;
   interested[process] = TRUE;
   turn = process;
   while (turn == process && interested[other] == TRUE) {}
}

void leave_region(int process) {
   interested[process] = FALSE;
}

这种实现尝试使用两个变量`turn`和`interested`来实现临界区的管理。变量`turn`指示当前可以进入临界区的进程号，变量`interested`用于指示进程是否有兴趣进入临界区。当进程`process`想要进入临界区时，它会将`interested[process]`设置为TRUE，并将`turn`设置为`process`。然后它会在while循环中等待，直到`turn`变为`process`且另一个进程不再对进入临界区感兴趣（即`interested[other]`为FALSE）。当进程`process`离开临界区时，它将`interested[process]`设置为FALSE，以允许其他进程进入临界区。

然而，这种实现可能会出现饥饿情况。如果两个进程都对进入临界区感兴趣，但是`turn`被设置为另一个进程，那么当前进程将一直在等待，直到另一个进程不再对进入临界区感兴趣。

## 尝试二

#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define N 2

volatile int turn;
volatile int interested[N];

void enter_region(int process) {
   int other;
   other = 1 - process;
   interested[process] = TRUE;
   turn = process;
   if (turn == process && interested[other] == TRUE) {
      interested[process] = FALSE;
      while (turn == process && interested[other] == TRUE) {}
      interested[process] = TRUE;
   }
}

void leave_region(int process) {
   interested[process] = FALSE;
   turn = 1 - process;
}

这种实现尝试通过在进入临界区时检查`turn`和`interested[other]`的值来解决饥饿问题。当进程`process`想要进入临界区时，它会将`interested[process]`设置为TRUE，并将`turn`设置为`process`。然后，如果`turn`等于`process`且另一个进程对进入临界区感兴趣，当前进程将等待，直到另一个进程不再对进入临界区感兴趣。如果进程不需要等待，则它可以直接进入临界区。当进程`process`离开临界区时，它将`interested[process]`设置为FALSE，并将`turn`设置为另一个进程。

这种实现可以避免饥饿情况，但是可能会出现死锁问题。如果两个进程交替进入和离开临界区，但是在某个时刻它们同时设置了`interested`为TRUE，那么它们将永远等待对方离开临界区。

因此，为了避免死锁和饥饿问题，需要对Peterson算法进行更精细的设计和实现。