实现进程互斥的方法

1软件方法：

1.1单标志法

/* PROCESS 0 */
while(turn != 0);
/* critical section */
turn = 1;

/* PROCESS 1 */
while(turn != 1);
/* critical section */
turn = 0;

特点：1）进入临界区之前先检查turn，如果等于进程号，就可以进入临界区，否则循环等待，因此可以实现互斥；2）等待期间会耗费处理器时间；3）两个进程交替使用处理器，执行速度取决于慢的进程；4）如果一个终止（无论是在临界区内还是临界区外），另一个会被永远阻塞。

1.2双标志先检查法

/* PROCESS 0 */
while(flag[1]);
flag[0] = true;
/* critical section */
flag[0] = false;

/* PROCESS 1 */
while(flag[0]);
flag[1] = true;
/* critical section */
flag[1] = false;

特点：1）进入临界区之前先检查另一个进程的flag，直到该flag==false，然后设置本进程的flag置为true，接着进入临界区，出了临界区再把本进程的flag置为false；2）如果一个进程出了临界区且置flag为false后终止，，则另一个进程不会被阻塞；3）如果一个进程在临界区内终止，或者在置flag为true且进入临界区之前终止，则另一个进程会永久阻塞；4）两个进程还可能同时进入临界区，导致互斥失败。

1.3双标志后检查法

/* PROCESS 0 */
flag[0] = true;
while(flag[1]);
/* critical section */
flag[0] = false;

/* PROCESS 1 */
flag[1] = true;
while(flag[0]);
/* critical section */
flag[1] = false;

特点：1）进入临界区之前先把本进程的flag置为true；然后再检查另一个进程的flag，直到该flag==false，接着进入临界区，出了临界区再把本进程的flag置为false；2）如果一个进程出了临界区且置flag为false后终止，则另一个进程不会被阻塞；3）如果一个进程在临界区内终止，或者在置flag为true之后且进入临界区之前终止，则另一个进程会永久阻塞；4）保证了互斥，但可能造成死锁。

1.4Dekker算法

void P0(){
    while(true){
        flag[0] = true;
        while(flag[1]){
            if(turn == 1){
                flag[0] = false;
                while(turn == 1);
                flag[0] = true;
            }
        }
        /* critical section */
        turn = 1;
        flag[0] = false;
    }
}

void P1(){
    while(true){
        flag[1] = true;
        while(flag[0]){
            if(turn == 0){
                flag[0] = false;
                while(turn == 0);
                flag[1] = true;
            }
        }
        /* critical section */
        turn = 0;
        flag[1] = false;
    }
}

特点：先置自己的flag为true，表明想要进入临界区的意愿，然后检查另一进程的flag，如果另一个进程也想进入临界区，则找第三方和事佬看一下turn——如果轮到其他进程，只能礼让，把自己的flag置为false，让另一个进程跳出循环进入临界区；如果轮到自己， 则等待对方把flag置为false，然后跳出循环进入临界区，出了临界区再把turn让给别人，同时置自己的flag为false。

1.5Peterson算法

void P0(){
    while(true){
        flag[0] = true;
        turn = 1;
        while(flag[1] && turn==1);
        /* critical section */
        flag[0] = false;
    }
}

void P1(){
    while(true){
        flag[1] = true;
        turn = 0;
        while(flag[0] && turn==0);
        /* critical section */
        flag[1] = false;
    }
}

特点： 先置自己的flag为true，表明想要进入临界区的意愿，但是先礼让其他进程，主动把turn让给其他人——如果其他进程刚好想进入临界区，上门的好事不要白不要，赶紧跳出循环进入临界区；如果其他进程不想进入临界区，则跳过循环进入临界区，出了临界区置自己的flag为false。

2硬件方法

2.1关中断

2.2TestAndSet指令

bool TestAndSet (bool &lock){
    bool old;
    old = lock;
    lock = true;
    return old;
}

while TestAndSet(&lock);
/* critical section */
lock = false;

exchange指令

void Swap (bool &a, bool &b){
    bool temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

lock = false;    //全局共享变量
key = true;    //局部变量
while(key)
    Swap(lock, key);
/* critical section */
lock = false;