操作系統(tǒng)中進程同步介紹

進程同步

動畫展示，臨界區(qū)的資源，在某個時刻，只能有一個進程在使用。

臨界資源

一旦有對資源的共享，就必然涉及競爭限制。

臨界資源用來表示一種，公共資源或者說是共享數(shù)據(jù)，可以被多個線程使用。

但是每一次，只能有一個線程使用它。一旦臨界資源被占用，其他線程，要想使用這個資源，就必須等待。

進程同步的主要任務(wù)是，對多個相關(guān)進程，在執(zhí)行次序上進行協(xié)調(diào)，以使并發(fā)執(zhí)行的諸進程之間，能有效地共享資源和相互合作，從而使程序的執(zhí)行，具有可再現(xiàn)性。

臨界區(qū)

有了臨界資源的概念，就很容易理解臨界區(qū)的概念。在程序中，所有的操作，都是通過代碼執(zhí)行的，訪問臨界資源的那段代碼就是臨界區(qū)

處理競爭或者合作依賴導(dǎo)致的制約

空閑讓進：對于臨界資源，如果空閑沒有被使用，誰來了之后都可以使用

忙則等待：如果臨界資源正在被使用，那么其他后來者就需要進行等待。

有限等待：要求訪問臨界資源的進程，應(yīng)保證有限時間內(nèi)，能進入自己的臨界區(qū)，自己不能傻傻的等

讓權(quán)等待：如果無法進入自己的臨界區(qū)時，應(yīng)立即釋放處理機，而不能占著CPU死等，你死等就算了，別人卻也不能用了。

鎖

鎖就是對資源施加控制，鎖指的是一種控制權(quán)。

當(dāng)進入臨界區(qū)時，我們稱之為獲得鎖，獲得鎖之后就可以訪問臨界資源。

其他線程想要進入臨界區(qū)，也需要先獲得鎖。

當(dāng)前線程結(jié)束后，將會釋放鎖，別的線程就可以獲取這個資源的鎖。

死鎖

鎖表示一種控制權(quán)，對臨界資源的訪問權(quán)限。

下面動畫展示，兩個小人，都要使用資源1和資源2，才能達到對面。左邊小人戰(zhàn)友資源1，右邊小人占有資源2。他們占有當(dāng)前資源，再去獲取對方的資源時，就會產(chǎn)生死鎖的情況。

如果臨界資源不止一個，就可能出現(xiàn)：需要先后訪問兩種臨界資源A和B，thread1獲得了A線程的鎖之后，等待獲得B的鎖，但是thread2獲得了資源B的鎖，在等待A資源的鎖，這就出現(xiàn)了互相等待的情況。

解決方案

AND型信號量機制就是用于解決這種多共享資源下的同步問題的。

將進程在整個運行過程中，需要的所有資源，一次性全部地分配給進程，待進程使用完后再一起釋放。

只要尚有一個資源未能分配給進程，其它所有可能為之分配的資源，也不分配給它。

也就是對，若干個臨界資源的分配，采取原子操作方式：要么把它所請求的資源全部分配到進程，要么一個也不分配。