操作系统中进程同步介绍

进程同步

动画展示，临界区的资源，在某个时刻，只能有一个进程在使用。

临界资源

一旦有对资源的共享，就必然涉及竞争限制。

临界资源用来表示一种，公共资源或者说是共享数据，可以被多个线程使用。

但是每一次，只能有一个线程使用它。一旦临界资源被占用，其他线程，要想使用这个资源，就必须等待。

进程同步的主要任务是，对多个相关进程，在执行次序上进行协调，以使并发执行的诸进程之间，能有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行，具有可再现性。

临界区

有了临界资源的概念，就很容易理解临界区的概念。在程序中，所有的操作，都是通过代码执行的，访问临界资源的那段代码就是临界区

处理竞争或者合作依赖导致的制约

空闲让进：对于临界资源，如果空闲没有被使用，谁来了之后都可以使用

忙则等待：如果临界资源正在被使用，那么其他后来者就需要进行等待。

有限等待：要求访问临界资源的进程，应保证有限时间内，能进入自己的临界区，自己不能傻傻的等

让权等待：如果无法进入自己的临界区时，应立即释放处理机，而不能占着CPU死等，你死等就算了，别人却也不能用了。

锁

锁就是对资源施加控制，锁指的是一种控制权。

当进入临界区时，我们称之为获得锁，获得锁之后就可以访问临界资源。

其他线程想要进入临界区，也需要先获得锁。

当前线程结束后，将会释放锁，别的线程就可以获取这个资源的锁。

死锁

锁表示一种控制权，对临界资源的访问权限。

下面动画展示，两个小人，都要使用资源1和资源2，才能达到对面。左边小人战友资源1，右边小人占有资源2。他们占有当前资源，再去获取对方的资源时，就会产生死锁的情况。

如果临界资源不止一个，就可能出现：需要先后访问两种临界资源A和B，thread1获得了A线程的锁之后，等待获得B的锁，但是thread2获得了资源B的锁，在等待A资源的锁，这就出现了互相等待的情况。

解决方案

AND型信号量机制就是用于解决这种多共享资源下的同步问题的。

将进程在整个运行过程中，需要的所有资源，一次性全部地分配给进程，待进程使用完后再一起释放。

只要尚有一个资源未能分配给进程，其它所有可能为之分配的资源，也不分配给它。

也就是对，若干个临界资源的分配，采取原子操作方式：要么把它所请求的资源全部分配到进程，要么一个也不分配。