双标志先检查法

【知识回顾】

临界区互斥（软件方法）

基本思想：进程通过while循环判断对方的FLAG是否为true（是true则死循环）；若用完临界区后则修改自己的FLAG。

【典例】假设有2个线程（编号为0和1）需要去访问同一个共享资源，为避免竞争状态的问题，必须实现一种互斥机制，使得在任何时候只能有一个线程访问这个资源，假设有如下一段代码：

Bool flag[2];//flag数组，初始化为FALSE

Enter_Critical_Section(int my_thread_id,int other_thread_id){
    While(flag[other_thread_id]==TRUE);//空循环语句
    Flag[my_thread_id]=TRUE;
}

Exit_Critical_Section(int my_thread_id,int other_thread_id){
    flag[my_thread_id]=FALSE;
}

当一个线程想要访问临界资源，就调用上述的这个两个函数，例如，线程0的代码可能是这样的：

Exit_Critical_Section(0,1); （这里题目的形参只是指0和1线程编号==）

使用这个资源；

Exit_Critical_Section(0,1);

做其他的事情；

（1）以上的这种机制能够实现资源互斥访问吗，为什么

【解析】

题目的Enter函数即双标志先检查法。

不能。考虑如下情形：

1. 初始化时，flag数组的2个元素值均为FALSE.
2. 线程0先执行，执行while循环语句时，由于flag[1]=FALSE,所以顺利结束，不会被卡住。假设这时来了一个时钟中断，打断了它的运行（即0进程未进行enter函数第二句）。
3. 线程1去执行，执行while循环语句时，由于flag[0]为FALSE，所以顺序结束，不会被卡住，然后进入临界区。
4. 后来当线程0再执行时，也进入临界区，这样就同时有2个线程在临界区。

总结：不能成功的根本原因是无法保证Enter_Critical_Section()函数执行的原子性，我们从上面的软件实现方法中可以看出，对于两个进程间的互斥，最主要的问题是标志的检查和修改不能作为一个整体来执行，因此容易导致无法保证互斥访问的问题。

（2）若把Enter_Critical_Section()函数中的2条语句互换一下位置，结果会如何？

【解析】互换位置后即变成双标志后检查法。

可能会出现死锁，考虑如下情形：

1. 初始化时，flag数组的两个元素值均为FALSE。
2. 线程0先执行，falg[0]为TRUE，假设这时来了个时钟中断，打断了它的运行
3. 线程1去执行，flag[1]为TRUE，在执行while循环语句时，由于flag[0]=TRUE，所以在这个地方被卡住，直到时间片用完。
4. 线程0再执行时，由于flag[1]为TRUE，它也在while循环语句的地方被卡住，因此这两个线程都无法执行下去，从而死锁。