同步與互斥

雖然多個程序可以共享系統中的各種資源，但其中許多資源一次只能為乙個程序所使用，我們把一次僅允許乙個程序使用的資源稱為臨界資源。許多物理裝置都屬於臨界資源，如印表機等。此外，還有許多變數、資料等都可以被若干程序共享，也屬於臨界資源。

對臨界資源的訪問，必須互斥地進行，在每個程序中，訪問臨界資源的那段**稱為臨界區。為了保證臨界資源的正確使用，可以把臨界資源的訪問過程分成四個部分：

- 進入區。為了進入臨界區使用臨界資源，在進入區要檢查可否進入臨界區，如果可以進入臨界區，則應設定正在訪問臨界區的標誌，以阻止其他程序同時進入臨界區。

- 臨界區。程序中訪問臨界資源的那段**，又稱臨界段。

- 退出區。將正在訪問臨界區的標誌清除。

- 剩餘區。**中的其餘部分。

do while(true)

同步亦稱直接制約關係，它是指為完成某種任務而建立的兩個或多個程序，這些程序因為需要在某些位置上協調它們的工作次序而等待、傳遞資訊所產生的制約關係。程序間的直接制約關係就是源於它們之間的相互合作。

例如，輸入程序a通過單緩衝向程序b提供資料。當該緩衝區空時，程序b不能獲得所需資料而阻塞，一旦程序a將資料送入緩衝區，程序b被喚醒。反之，當緩衝區滿時，程序a被阻塞，僅當程序b取走緩衝資料時，才喚醒程序a。

互斥亦稱間接制約關係。當乙個程序進入臨界區使用臨界資源時，另乙個程序必須等待, 當占用臨界資源的程序退出臨界區後，另一程序才允許去訪問此臨界資源。

例如，在僅有一台印表機的系統中，有兩個程序a和程序b，如果程序a需要列印時, 系統已將印表機分配給程序b,則程序a必須阻塞。一旦程序b將印表機釋放，系統便將程序a喚醒，並將其由阻塞狀態變為就緒狀態。

為禁止兩個程序同時進入臨界區，同步機制應遵循以下準則：

空閒讓進。臨界區空閒時，可以允許乙個請求進入臨界區的程序立即進入臨界區。

忙則等待。當已有程序進入臨界區時，其他試圖進入臨界區的程序必須等待。

有限等待。對請求訪問的程序，應保證能在有限時間內進入臨界區。

讓權等待。當程序不能進入臨界區時，應立即釋放處理器，防止程序忙等待。

摘自：程序（執行緒）之間的兩種關係：同步與互斥。

所謂互斥，是指散布在不同程序之間的若干程式片斷，當某個程序執行其中乙個程式片段時，其它程序就不能執行它們之中的任一程式片段，只能等到該程序執行完這個程式片段後才可以執行。

所謂同步，是指散步在不同程序之間的若干程式片斷，它們的執行必須嚴格按照規定的某種先後次序來執行，這種先後次序依賴於要完成的特定的任務。　　

顯然，同步是一種更為複雜的互斥，而互斥是一種特殊的同步。也就是說互斥是兩個執行緒之間不可以同時執行，他們會相互排斥，必須等待乙個執行緒執行完畢，另乙個才能執行，而同步也是不能同時執行，但他是必須要安照某種次序來執行相應的執行緒（也是一種互斥）！　

所以：

互斥：是指某一資源同時只允許乙個訪問者對其進行訪問，具有唯一性和排它性。但互斥無法限制訪問者對資源的訪問順序，即訪問是無序的。　　

同步：是指在互斥的基礎上（大多數情況），通過其它機制實現訪問者對資源的有序訪問。在大多數情況下，同步已經實現了互斥，特別是所有寫入資源的情況必定是互斥的。少數情況是指可以允許多個訪問者同時訪問資源。

程序間

互斥，還沒有找到對應的介面函式

同步，使用system v訊號量，semctl、semget、semop等

執行緒間

互斥，使用pthread_mutex_init、pthread_mutex_lock、pthread_mutex_unlock、pthread_mutex_destroy等

同步，使用posix訊號量，sem_init、sem_wait、sem_post，sem_destory

核心層似乎用mutex所多一些，sem的很少

核心同步用completion, spin_lock, 原子操作等