一、 程序同步的基本概念：
間接相互制約關係
多個程式在併發執行時，由於共享系統資源，如cpu、i/o裝置等，致使在這些併發執行的程式之間形成相互制約的關係。對於像印表機、磁帶機這樣的臨界資源，必須保證多個程序對之只能互斥地訪問，由此，在這些程序間形成了源於對該類資源共享的所謂間接相互制約關係。為了保證這些程序能有序地執行，對於系統中的這類資源，必須由系統實施統一分配，即使用者在要使用之前，應先提岀申請，而不允許使用者程序直接使用。
直接相互制約關係
某些應用程式，為了完成某任務而建立了兩個或多個程序。這些程序將為完成同一項任務而相互合作。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，有兩個相互合作的程序——輸入程序a和計算程序b,它們之間共享乙個緩衝區。程序a通過緩衝向程序b提供資料。程序b從緩衝中取出資料，並對資料進行處理。但如果該緩衝空時，計算程序因不能獲得所需資料而被阻塞。一旦程序a把資料輸入緩衝區後便將程序b喚醒； 反之，當緩衝區已滿時，程序a因不能再向緩衝區投放資料而被阻塞，當程序b將緩衝區資料取走後便可喚醒a。
二、所有同步機制都應遵循下述四條準則：
空閒讓進。當無程序處於臨界區時，表明臨界資源處於空閒狀態，應允許乙個請求進入臨界區的程序立即進入自己的臨界區，以有效地利用臨界資源。
忙則等待。當已有程序進入臨界區時，表明臨界資源正在被訪問，因而其它試圖進入臨界區的程序必須等待，以保證對臨界資源的互斥訪問。
有限等待。對要求訪問臨界資源的程序，應保證在有限時間內能進入自己的臨界區，以免陷入"死等」狀態。
讓權等待。當程序不能進入自己的臨界區時，應立即釋放處理機，以免程序陷入 「忙等」狀態。
三、硬體同步機制
背景：雖然可以利用軟體方法解決諸程序互斥進入臨界區的問題，但有一定難度，並且存在很大的侷限性，因而現在已很少採用。相應地，目前許多計算機已提供了一些特殊的硬體指令，允許對乙個字中的內容進行檢測和修正，或者是對兩個字的內容進行交換等。可利用這些特殊的指令來解決臨界區問題。
實現互斥的方法：
四、訊號量機制
整型訊號量
最初由dijkstra把整型訊號量定義為乙個用於表示資源數目的整型量s,它與一般整型量不同，除初始化外，僅能通過兩個標準的原子操作(atomic operation) wait(s)和signal(s)來訪問。很長時間以來，這兩個操作一直被分別稱為p、v操作。wait和signal操作可描述如下：
記錄型訊號量
在整型訊號量機制中的wait操作，只要是訊號量s≤0,就會不斷地測試。因此，該機制並未遵循「讓權等待」的準則，而是使程序處於「忙等」的狀態。記錄型訊號量機制則是一種不存在「忙等」現象的程序同步機制。但在釆取了 「讓權等待」的策略後，又會出現多個程序等待訪問同一臨界資源的情況。為此，在訊號量機制中，除了需要乙個用於代表資源數目的整型變數value外，還應增加乙個程序鍊錶指標list，用於鏈結上述的所有等待程序。記錄型訊號量是由於它釆用了記錄型的資料結構而得名的。它所包含的上述兩個資料項可描述如下：
typedef
struct
semaphore;
wait
(semaphore *s)
signal
(semaphore *s)
若程序a和b按下述次序交替執行wait操作:
最後，程序a和b就將處於僵持狀態。在無外力作用下，兩者都將無法從僵持狀態中解脫 出來。我們稱此時的程序a和b已進入死鎖狀態。顯然，當程序同時要求的共享資源愈多 時，發生程序死鎖的可能性也就愈大。
and同步機制的基本思想是：將程序在整個執行過程中需要的所有資源，一次性全部地分配給程序，待程序使用完後再一起釋放。只要尚有乙個資源未能分配給程序，其它所 有可能為之分配的資源也不分配給它。亦即，對若干個臨界資源的分配採取原子操作方式: 要麼把它所請求的資源全部分配到程序，要麼乙個也不分配。由死鎖理論可知，這樣就可避免上述死鎖情況的發生。為此，在wait操作中增加了乙個「and」條件，故稱為and 同步，或稱為同時wait操作，即swait(simultaneous wait)定義如下：
swait
(sl, s2, sn)
else}}
ssignal
(sl, s2, sn)
}}
五、管制機制
雖然訊號量機制是一種既方便、又有效的程序同步機制，但每個要訪問臨界資源的進 程都必須自備同步操作wait(s)和signal(s)。這就使大量的同步操作分散在各個程序中。這 不僅給系統的管理帶來了麻煩，而且還會因同步操作的使用不當而導致系統死鎖。這樣， 在解決上述問題的過程中，便產生了一種新的程序同步工具——管程(monitors)。
作業系統 程序同步
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作業系統 程序同步
引入程序 提高了資源的利用率和系統的吞吐量 程序的非同步性 會給系統造成混亂 程序同步基本概念 1，兩種形式的制約關係 a 間接相互制約 ab兩程序爭用一台印表機 b 直接相互制約 a程序放資料 緩衝區 b程序從緩衝區取資料 2，臨界資源 硬體臨界資源 軟體臨界資源 印表機，磁帶機，緩衝區。3，臨界...
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