C言語のスクラップ3：純粋なソフトウェアを使用してMutexミューテックスマルチスレッドを置き換える

記事のディレクトリ

I.はじめに

前回の記事では、クリティカルセクションの保護機能を実現するために純粋なソフトウェアアルゴリズムが導入されました。記事のリンク：C言語のスクラップ2：純粋なソフトウェアを使用してミューテックスミューテックスを置き換えます。

場合：まず第一に、それを明確にするミューテックスオペレーティングシステムによって提供されるが、私は必要な機能を実現することができ、私はなります間違いなくミューテックスを使用することが多いので、ピーターソンのアルゴリズムが導入された理由は、主である。面白いと小さな、どの缶「規範的な」プログラミング以外のいくつかのアイデアを私たちにもたらします。

バックグラウンドでこのアルゴリズムについてコメントを投稿している友人もいます。彼らが良いアイデアを持っている限り、彼らはそれについて考えないことを恐れています。

私の友人の一人は、このアルゴリズムは2つのスレッドでしか使用できないと述べましたが、複数のスレッドで使用できる他の同様のアルゴリズムはありますか？

夕方に仕事を辞めた後、私は少し時間を取って以下のアルゴリズムを見つけて共有しました！

2、MichaHofriアルゴリズム

このアルゴリズムの名前が見つからなかったので、とりあえず作者の名前でこのアルゴリズムを呼びましょう！

アルゴリズムのスクリーンショット：

アルゴリズムのメインコードから、Hofriアルゴリズムは主にPetersonアルゴリズムを拡張し、2つのグローバル変数配列を使用して、どのスレッドがクリティカルセクションに入ることができるかを制御します。

このアルゴリズムの議論はもっと複雑で、すべて数学的な証明です。記事はここにあります：相互排除アルゴリズムの証明- 1989年に公開された「古典的な例」。興味のある友人は自分の頭脳で勉強することができます。

3、テストコード

// 线程操作的资源
static int num = 0;

// 创建 10 个线程
#define THREAD_NUM      10

// 这 2 个全局变量控制算法
int flag[THREAD_NUM] = {0 };
int turn[THREAD_NUM - 1] = {0};

// 这是线程函数
void *thread_routine(void *arg)
{
    int index = *(int *)arg;

    for (int i = 0; i < 10000; ++i)
    {
        for (int j = 1; j < THREAD_NUM - 1; j++)
        {
            flag[index] = j;
            turn[j] = index;
    L:
            for (int k = 1; k < THREAD_NUM; ++k)
            {
                if (k == index) continue;
                if ((flag[k] >= j) && turn[j] == index)
                    goto L;
            }

        }

        flag[index] = THREAD_NUM;
        
        // 关键代码段
        num++;
        
        flag[index] = 0;
    }
    return NULL;
}

void test()
{
    // 用来传递线程的索引
    int index[THREAD_NUM] = {0};
    
    创建多个线程，执行同一个函数
    pthread_t t[THREAD_NUM];
    for (int i = 0; i < THREAD_NUM; ++i)
    {
        index[i] = i;
        pthread_create(&t[i], NULL, thread_routine, &index[i]);
    }
}

コンパイルして実行します。すべてのスレッドが実行された後、共有リソースのnum変数は正しい結果を得ることができます。