Peterson's Solution 是一個以軟體為基礎的經典臨界區間問題解答，限制兩個行程在臨界區間和剩餘區間之間交替執行。

共享的變數

• int turn; 表示輪到誰進入臨界區間。例如，turn = 0 => 行程 P0 允許在它的臨界區間執行。
• boolean flag[2]; 表示一個行程是否準備好進入它的臨界區間。例如，flag[1] = True => 行程 P1 準備好進去它的臨界區間。

程式碼說明

void Pi() {
    do {
        // 進入臨界區
        flag[i] = true;           // 表示想進入臨界區
        turn = j;                // 設置輪到另一個行程，自己想進入，但先讓給別人
        while (flag[j] && turn == j); // 檢查別人有無意願，若對方有意且turn在對方手上，則等待。

            critical section

        // 退出臨界區
        flag[i] = false;         // 表示自己無意願進入臨界區
        
            remainder section
        
    } while (true);
}

證明

提出解答之後，就是要證明滿足臨界區間問題的三項要求。用反證法來證明。

1. 互斥性存在。

假設兩個行程都在CS(critical section)中，產生矛盾，故反證。

2. 進行的要求能被滿足。

某個想進入的行程總是能進去CS。

3. 符合限制性的等待。

想進去的行程不會無止盡的等待，因為行程執行的時候，會先把turn給對方，所以自己不能一直重複做多次。

參考：周志遠作業系統 Ch6: Process Synchronization (B): Software Solution