Lamport麪包店算法詳解（轉 侵刪）

範例1：

boolean  choosing[n];表示進程是否在取號

int  number[n];記錄每一個進程取到的號碼

這些數據結構分別初始化爲false和0，爲了方便，定義以下符號：

若a<c或a==c和b<d同時成立，（a，b）<（c，d）

do
{
    　　　　　　　　　
　 choosing[i] = true;
　 number[i] = max{number[0],number[1],…,number[n-1]}+1;//選號碼
　 choosing[i] = false;
　 for(j = 0; j<n; j++)
    {
　　　　while (choosing[j]);
　　　　while ((number[j] != 0) && (number[j],j)<(number[i],i));
　　};

　　//臨界區
　　number[i] = 0;
　　//其他部分
}while(1);
理解：

第一個試圖進入臨界區的進程Pi在沒有其它進程競爭時順利進入其臨界區。知足了有空就進的要求。

當有競爭者Pk（i<k），且選的號碼相同時，比較進程的名稱，經過語句while ((number[j] != 0) && (number[j],j)<(number[i],i));來選擇進入的進程。

在Pi進程中j==i時，number[j]==number[i],且j==i因此(number[j],j)<(number[i],i)不成立，退出while語句。j==k時，number[k]==number[i],且k>i因此(number[j],j)<(number[i],i))不成立，退出while語句。對與其它非i和k的j值，number[j]!=0不成立，退出while語句。

在pk進程中j==i時，number[j]<number[k],且j<k，因此(number[j],j)<(number[i],i))成立，故進程Pk陷在該語句中，直到Pi退出臨界區執行語句number[i]==0時才容許Pk進程進入其臨界區。因此知足了互斥和有限等待的要求。

 

 

範例2：

在計算機文獻中的幾種互斥算法中，所謂的Lamport麪包店算法能夠有效地用於多個相互競爭的控制線程，該算法中線程之間的通訊只能在共享內存中進行（即，不須要諸如信號量、原子性的set-and-test之類的專門機制）。該算法的基本思想源於麪包店，由於麪包店須要先取號而後等候叫號。下面給出了該算法的框架,該算法能夠使各線程進出臨界區而不產生衝突。

     Enter, Number: array [1..N] of integer = {0};

// logic used by each thread
// where "(a, b) < (c, d)"
// means "(a < c) or ((a == c) and (b < d))"
  Thread(i) {
   while (true) {
    Enter [i] = 1;
    Number[i] = 1 + max(Number[1],,Number[N]);
    Enter [i] = 0;
    for (j=1; j<=N; ++j) {
      while (Enter[j] != 0) {
        // wait until thread j receives its number
      }
      while ((Number[j]!=0)
         && ((Number[j],j) < (Number[i],i))) {
        // wait until threads with smaller numbers
        // or with the same number, but with higher
        // priority, finish their work
      }
    }
    // critical section
    Number[i] = 0;
    // non-critical section
  }
}