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金海/胡侃 译
机械工业出版社
《多处理器编程的艺术（修订版）》本书从原理和实践两个方面全面阐述了多处理器编程的指导原则，包含编制高效的多处理器程序所必备的算法技术。此外，附录提供了采用其他程序设计语言包（如C#、C及C++的PThreads库）进行编程的相关背景知识以及硬件基础知识。本节为大家介绍生活实例。
1.2&& 生活实例
并发协作问题（如互斥）应该当作实际的具体问题来处理，而不应看作是一种编程训练。本节通过一些现实生活实例阐述基本的并发问题。像大多数讲述这些实例的其他作者一样，我们也是在原有的情节上重述这些故事（见本章末尾的注释）。
Alice和Bob是一对邻居，他们共用一个院子。Alice养了一只猫而Bob养了一只小狗。这两只小宠物都喜欢在院子里跑来跑去，然而（自然地）它们总是不能融洽地相处。在发生了一些不愉快的事情后，Alice和Bob决定采取措施，让两只小宠物不同时出现在院子里。显然，应该排除不许任一只动物待在院子里的做法。
应该怎样去做呢？Alice和Bob先要约定一种相互都可以接受的过程以决定他们该做什么。这种约定称为协作协议（简称协议）。
由于院子很大，Alice无法从窗户观察到Bob的小狗是不是在院子里。当然，她可以到Bob家敲门进去看看，但这太浪费时间，况且下雨怎么办呢？Alice也可以站在窗户边冲着Bob的屋子大声喊叫：&Bob！我的猫可以出来了吗？&然而，问题是Bob有可能听不见，他或许在看电视，或许在招待他的女朋友，也可能出去买狗食了。他们两人同样也可以尝试通电话，但也会出现问题，例如Bob正在洗澡或给电话换电池等。
于是，Alice想出了一个好主意。她在Bob家的窗台上放了几个空啤酒罐（如图1-4所示），用绳子将它们一个个地绑起来，并将绳子的一端系在自己的屋子里。Bob也按照同样的方法在Alice家的窗台上安放啤酒罐。当Alice想给Bob发出信号时，则猛拉绳子打翻其中一个啤酒罐。若Bob发现一个啤酒罐被打翻，则重新摆好它。
远程啤酒罐控制看似不错，但仍存在很大的缺陷。问题在于Alice只能在Bob的窗台上摆放有限个数的啤酒罐，迟早有一天，她会打翻所有的啤酒罐。即使Bob总是及时地扶正被打翻的啤酒罐，然而，一旦他去坎昆度假该怎么办呢？只要是指望由Bob来扶正啤酒罐，那么Alice早晚都会用完所有的啤酒罐。
Alice和Bob于是又尝试使用另外一种方法。他俩各自在对方很容易看到的地方竖起一个旗杆。如果Alice想让她的猫去院子里活动，则按以下步骤进行处理：
1. 升起她自己的旗子。
2. 若Bob的旗子是降下来的，则将她的猫放出去。
3. 当猫返回屋子时，将她自己的旗子降下。
Bob的操作则相对复杂一些。
1. 升起他自己的旗子。
2. 若Alice的旗子处于升起状态，则重复执行下列操作：
a) 降下他自己的旗子。
b) 等待直到Alice的旗子被降下。
c) 重新升起他自己的旗子。
3. 只要Bob升起了自己的旗子并且发现Alice的旗子是降下来的，就可以将自己的小狗放出去。
4. 当小狗返回屋子里时，Bob则降下他自己的旗子。
下面进一步地研究这个用于解决Alice-Bob问题的协议。从直观上来看，该协议之所以能够正常地工作是由于下面的旗子原则。如果Alice和Bob都
1. 升起自己的旗子，然后
2. 观察对方的旗子，
那么，至少有一个人会看到对方的旗子是升起的（显然，最后一个观察的人会看到对方的旗子是升起的），这样的话，Alice和Bob中的一个人不会让自己的宠物进入院子。然而，采用这种观察方法并不能证明在院子里决不会同时出现两只宠物。例如，当Bob正在观察Alice的旗子时，如果Alice让她的猫多次地进出院子，那么会出现什么样的情形呢？
为了说明两只宠物决不会同时出现在院子里，我们采用反证法来证明。假设存在一种方法能使得两只宠物同时出现在院子里。现在考虑Alice和Bob分别升起了自己的旗子，并准备让各自的宠物进入院子之前最后观察对方旗子这一时刻。当Alice观察对方的旗子时自己的旗子已经完全升起来了，而且她肯定没有看到Bob的旗子，否则她不会让自己的猫到院子里去。所以，在Alice开始观察的瞬间，Bob肯定还没有完全把旗子升起来。由此推出当Bob升起自己的旗子并最后观察Alice的旗子时，Alice必定已经查看过Bob的旗子，所以Bob肯定会看到Alice的旗子已被升起，于是他不会将自己的小狗放出去，这与假设矛盾。
这种反证的论证方法今后将会被经常使用，因此要仔细地推敲为什么上述断言成立。有一点需要注意，我们从未假定&升起自己的旗子&及&观察对方的旗子&这种行为是瞬间发生的，也没有假定这种动作会持续多久。我们只关心这些动作何时开始或者何时结束。
&【责任编辑： TEL：（010）】&&&&&&
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