併發是所有問題的基礎，也是操系統設計的基礎。併發包括很多設計問題，如程序間通訊、資源共享與競爭、多個程序活動的同步以及分配給程序的處理器時間等（p140）
多處理器環境，分布式處理器環境，
1.單處理器的多道程式設計：程序交替執行，表現出一種併發的外部特徵。即使不能真正並行處理，並且在程序間切換也需要一定開銷，交替執行在處理效率和程式結構上還是帶來了好處。
2.多處理器系統環境：不僅可以交替執行程序，還可以重疊執行。
併發發生場景
併發會在以下三種不同的上下文中出現：多個應用程式，結構化應用程式，作業系統結構。
併發產生的基本需求
支援併發程序的基本需求是加強互斥能力。也就是說，當乙個程序被授予互斥能力時，那麼在其活動期間，它具有排斥所有其他程序的能力。
互斥解決方案：訊號量，管程，訊息傳遞
多道程式設計系統的乙個基本特性：程序的相對執行速度不可**，取決於其他程序活動、作業系統中斷方式以及作業系統的排程策略。
多道程式設計系統特性引發相關問題：
1.全域性資源的共享充滿危險（不同的讀寫執行順序非常關鍵）
2.作業系統很難對資源進行最優化分配（容易發生死鎖）
3.定位程式設計錯誤困難（結果不確定性與不可再現）
相關例子
共享變數的問題例子：問題的本質在於共享全域性變數。多個程序訪問這個全域性變數，如果乙個程序修改了它，然後被中斷，另乙個程序可能在第乙個程序使用它的值之前又修改了這個變數。兩類問題：
1.在單處理器系統的情況下，出現問題的原因是中斷可能會在程序中的任何地方停止指令的執行；
2.在多處理器系統的情況下，不僅同樣的條件可以引發問題，而且當兩個程序同事執行並且都試圖訪問同乙個全域性變數時，也會引發問題。
解決思路：控制對共享變數的訪問。上面的例子說明，如果需要保護共享的全域性變數（及其他共享的全域性資源），唯一的辦法是控制訪問該變數的**。如果我們定義了一條規則，一次只允許乙個程序進入 echo，並且只有在 echo 過程允許結束後，他才對另乙個程序是可用的，那麼剛才討論的那類問題就不會發生了。
競爭條件發生在多個程序或執行緒讀寫資料時，其最終的結果依賴於多個程序的指令執行順序。
作業系統關注的問題
三種方式：
1.程序間的資源競爭
當併發程序競爭使用同一組員時，他們之間會發生衝突。競爭程序間沒有任何資訊交換，但是乙個程序的執行可能會影響到競爭程序的行為。
競爭程序面臨的三個控制問題：
a）互斥的要求：競爭程序僅可以訪問乙個臨界資源（一次僅有乙個程序可以訪問臨界資源），併發機制必須滿足一次只有乙個程序可以訪問臨界資源這個規則。假設兩個或更多的程序需要訪問乙個不可共享的資源，我們把這類資源稱為臨界資源，使用臨界資源的那一部分程式稱為程式的臨界區。
b）死鎖 :如果競爭程序需要唯一的訪問多於乙個資源，並且當乙個程序控制著乙個程序，且在等待另乙個程序，死鎖可能發生。
c）飢餓:一組程序的乙個可能會無限期地拒絕進入到乙個需要資源，因為其他成員組成壟斷這個資源。
2.程序間通過共享合作
多個程序可能訪問乙個共享變數、共享檔案或資料庫，程序可能使用並修改共享變數而並不涉及其他程序，但卻知道其他程序也可能訪問同乙個資料。因此，這些程序必須合作，以確保它們共享的資料得到正確的管理。
由於資料儲存在資源中，因此再次涉及有關互斥、死鎖和飢餓等控制問題。唯一的卻別是可以以兩種不同的模式（讀和寫）訪問資料項，並且只有寫操作必須保持互斥。
對於資料一致性的要求，在通過共享進行合作的情況下，臨界區的概念是非常重要的。
3.程序間通過通訊合作
當程序通過通訊進行合作時，各個程序都與其他程序進行連線，通訊提供了同步和協調各種活動的方法。
實現互斥的互斥要求
為滿足互斥條件的幾種方法
作業系統 併發 互斥與同步
在多道程式設計系統種，程序會被交替執行，進而在巨集觀上表現出一種併發的外部特徵。為什麼需要併發？假設乙個支援單使用者的單處理器多道程式設計系統，使用者可以從乙個應用程式切換到另乙個應用程式，每個應用程式都使用同一鍵盤輸入，使用同一鍵盤輸出。由於每個程式都需要使用某乙個輸入輸出過程，所以將他視為乙個共...
併發性 互斥和同步 死鎖和飢餓
二 併發的原理 在單處理器多道程式設計系統中，程序被交替執行，表現出一種併發執行的外部特徵。即使不能實現真正的並行處理，並且在程序間來回切換也需要一定的開銷，交替執行在處理效率和程式結構上還是帶來了重要的好處。在多處理器系統中，不僅可以交替執行程序，而且可以重疊執行程序。三 程序的互動 我們可以根據...
第五章 併發性 互斥和同步
一 併發 1 定義 併發 在作業系統中，是指乙個時間段中有幾個程式都處於已啟動執行到執行完畢之間，且這幾個程式都是在同乙個處理機上執行，但任乙個時刻點上只有乙個程式在處理機上執行。2 特點 作業系統併發程式執行的特點 併發環境下，由於程式的封閉性被打破，出現了新的特點 程式與計算不再一一對應，乙個程...