Peterson算法解决临界问题

1.基本信息

实践题⽬：Peterson算法解决临界问题完成⼈：班级：08065801姓名：崔洋

加宾学号：0806580111报告⽇期：2011年11⽉1⽇2.实践内容简要描述实践⽬标1.理解临界区问题

2.掌握Peterson算法以解决临界区问题实践内容

协作线程——兄弟问题设置竞争条件：

定义两个全局变量：accnt1和accnt2，初值都为零；创建两个线程acc1和acc2；（1）获得⼀个随机数

（2）从accnt1减去这个随机数；（3）将这个随机数加到accnt2中；（4）正确的话，accnt1+accnt2=0；

（5）但在未实现线程互斥的情况下，accnt1+accnt2可能不为0。⽤软件⽅法实现协作线程，以解决以上临界区问题——兄弟问题。可采⽤Peterson算法或Dekker算法。设计思路

利⽤Peterson算法，实现线程间的互斥。boolean flag[2];//初值falseint turn;do{flag[i]:=true;turn=j;

while(flag[j] and turn=j);临界区;flag[i]=false;剩余区;

}while(1);

i为线程⾃⾝的序号减去1，j为2减去该线程的序号。

当某⼀进程试图访问临界区时，若另⼀进程已在访问临界区，则该线程通过循环等待直⾄另⼀线程退出临界区⽅可执⾏。主要数据结构

typedef struct BrotherInfo {int miSerial;DWORD mdwDelay;

} BROTHERINFO,*PBROTHERINFO;

volatile int giAccnt1 = 0; /* Ensure variable in the memory */volatile int giAccnt2 = 0;

bool flag[2]={false,false};//Peterson算法，初始赋falseint turn;

主要代码结构及分析//thread

DWORD WINAPI Brother(LPVOID lpParam) {int iLoan, iAccnt,iCounter = 0;PBROTHERINFO pThreadInfo;//get info from param

pThreadInfo = (PBROTHERINFO)lpParam;srand( (unsigned)pThreadInfo -> mdwDelay );do {

fprintf(stdout,\"I am thread %d , I am doing %05dth step\\n\iLoan = rand();

/* fprintf(stdout,\"rand_num = %05d \\n\//Sleep(pThreadInfo-> mdwDelay*INTE_PER_SEC);flag[pThreadInfo->miSerial-1]=true;turn=2-pThreadInfo->miSerial;

while(flag[2-pThreadInfo->miSerial]&&turn==2-pThreadInfo->miSerial);//临界区//start of critical_section//start of critical_sectiongiAccnt1 = giAccnt1 - iLoan;

Sleep(pThreadInfo-> mdwDelay*INTE_PER_SEC);giAccnt2 = giAccnt2 + iLoan;iAccnt = giAccnt1 + giAccnt2;//end of critical_section

flag[pThreadInfo->miSerial-1]=false;//剩余区iCounter++;

} while ( (iAccnt == 0) && (iCounter<10));

fprintf(stdout,\"Now giAccnt1+giAccnt2 = %05d\\n\return 0 ;} //End of Brother3.实践结果基本数据：

源程序代码⾏数：163

完成实践投⼊的时间（⼩时数）：0.5资料查阅时间：0.5编程调试时间：0.2测试数据设计

“ex2.dat”中测试数据为：1 12 3

测试结果分析

由于两线程互斥访问临界区，giAccnt1+giAccnt2的和始终为0。等执⾏次数超过⼗次时才退出循环。4.实践体会

实践过程中遇到的问题及解决过程

1通过学习pdf明⽩了临界问题产⽣的原因，并找出了题⽬的解决⽅案。

2、使⽤Peterson算法时，由于两线程共⽤⼀个函数，则Peterson算法中的flag[i],flag[j]

对应的i、j则要有通⽤的表⽰⽅法。通过⽐较发现i可对应pThreadInfo->miSerial-1,j 可对应2-pThreadInfo->miSerial。实践体会和收获

通过此次实验，我基本了解了线程的创建及运⾏过程。通过学习明⽩临界问题产⽣与Peterson算法的实现。5.参考⽂献

[1]汤⼦灜著.《计算机操作系统》（修订版）[M]. 西安：西安电⼦科技⼤学出版社. 2000

[2] Abraham Silberschatz ,Peter Baer Galvin and Greg Gagne. 郑扣根等译.操作系统概念第六版，翻译版. [M].北京：⾼等教育出版社. 2004