Peterson的关键部分解决方案是基于软件的解决方案 - 这意味着什么？

Question

今天我正在阅读关于同步。我有点困惑阅读了Peterson solution的关键部分问题是一个基于软件的解决方案之后。 现在我的问题是：“基于软件的解决方案”是什么意思？

Answer 1

要解决关键部分的问题并强制互斥，有几种方法：

首先是基于软件的解决方案。该解决方案基于像Peterson algorithm，Dekker's algorithm和Lamport's bakery algorithm（超过一个过程）算法来保护关键部分。这些解决方案在内存访问级别只假设基本的互斥。除此之外，硬件上不支持，操作系统或编程语言被假定。
的主要问题软件approches是它们的开销高的过程和逻辑错误的风险（根据斯托林操作系统内部）

除了软件解决方案，我们也有硬件解决方案，如Interrupt disabling，Compare&Swap instruction交易指令。这些解决方案都在忙着等待，并有可能发生饥饿和僵局。

另一个范例执行互斥是使用信号灯和监控器，它们是由操作系统和编程语言实现的机制。

Answer 2

基于软件的解决方案：

1）基于Sofware的解决方案，在这个意义上，它们依赖于硬件的唯一特性是，如果两个过程尝试存储在相同的存储单元中的值，则硬件将保证最终的价值将与二者之一所写的相同，尽管关于订单没有保证。

2）软件解决方案，我们不能保证一个变量不会给定的过程看它，它自己会尝试的时间来改变它的时间之间改变。这是因为检查值和更改值通常需要两条或更多条机器指令，可能会出现中断（在单处理器上）或来自另一个处理器的访问干扰。这增加了解决方案的复杂性。

基于硬件的解决方案：

1）在此特殊的硬件规定制成为使得所执行的操作是原子（作为单操作）。 2）许多处理器都有一条指令，它在单个原子操作中测试和修改内存中的某个位置，使得在检查位置和修改位置之间不会有其他操作干预。 例如，Intel IA32具有交换寄存器和内存位置的XCHG操作。