Как использовать TestAndSet() для решения проблемы критической секции?

Question

Я готовлюсь к экзамену и испытываю трудности с концепцией. Это псевдокод, который мне дают:

int mutex = 0;
do {
  while (TestAndSet(&mutex));
  // critical section
  mutiex = 0;
  // remainder section
} while (TRUE);

Мой инструктор говорит, что с этим кодом встречаются только два из трех необходимых условий (взаимное исключение, прогресс и ограниченное ожидание), но я не понимаю, какое из них не выполняется...??

Как следует изменить код для поддержки отсутствующего условия для решения проблемы критической области? Заранее спасибо за любую информацию!

Answer 1

Если кто-то видит это в поиске ответа, приведенный выше код не поддерживает ограниченное ожидание (должно быть ограничение на количество времени, которое процесс должен ждать). Это правильный код, обеспечивающий выполнение всех трех условий для обеспечения синхронизации с помощью SetAndTest:

do{
  waiting[i] = TRUE;
  key = TRUE;
  while(waiting[i] && key)
    key = TestAndSet(&lock);
  waiting[i] = FALSE;

  // Critical Section

  j = (i + 1) % n;
  while ((j != i) && !waiting[j])
    j = (j+1) % n;

  if (j == i )
    lock = FALSE;
  else
    waiting[j] = FALSE;

  // Remainder Section
} while (TRUE);

Answer 2

Прежде всего, хороший небольшой пример, но testandset принимает логические аргументы, и по умолчанию mutex имеет значение FALSE, Так int mutex=0 на самом деле boolean mutex=FALSEПриведенный выше код имеет взаимное исключение и прогресс, но не ограниченное ожидание. Также ваше определение testandset неправильно. Так должно быть target=TRUE и не target=TRUE,

Answer 3

Ограниченное ожидание здесь не встречается. Вы можете видеть, что должно быть определено, сколько раз конкретный процесс может перейти в критическую секцию, чтобы избежать голодания других процессов... и должно быть ограничение на время, в течение которого процесс должен ждать

Answer 4

Это потому, что мьютекс должен быть установлен с использованием атомарных команд LOAD и STORE, чтобы доступ к памяти не переупорядочивался? Атомарное выполнение набора инструкций означает, что инструкции обрабатываются как один шаг, который не может быть прерван.

// example process using mutual exclusion
void process() {
  int mutex;
  init_lock (&mutex);
  do {
    lock (&mutex);
    // critical section
    unlock (&mutex);
    //remainder section
  } while(TRUE);
}

// mutual exclusion functions
void init_lock (int *mutex) {
  *mutex = 0;
}

void lock (int *mutex) {
  while(TestAndSet(mutex))
}

void unlock (int *mutex) {
  *mutex = 0;
}

int TestAndSet(*target) {
  int rv = *target;
  *target = 1;
  return rv;
}

Глядя на это, кажется, что функции делают то же самое, что и пример кода, опубликованный ранее, но я предполагаю, что этот способ гарантирует взаимное исключение, потому что функции, работающие на * target, являются атомарными...

Извините за любые опечатки...