第二部分：进程同步

进程同步的基本概念

在多道程序环境下，进程是并发执行的，不同进程之间存在着不同的相互制约关系。为了协调进程之间的相互制约关系，引入进程同步的概念。

临界资源的概念

虽然多个进程可以共享系统中的各种资源，但其中许多资源一次只能为一个进程所用，我们将一次仅允许一个进程使用的资源称为临界资源。许多物理设备都属于临界资源，如打印机等。
互斥的访问临界资源过程：
1.进入区：尝试进入临界区，成功则加锁（lock）（有可能失败，然后反复循环尝试进入，其他进程就会阻塞在那里）
2.临界区：访问共享资源
3.退出区：解锁，唤醒其他阻塞进程（解锁成功的进程去唤醒阻塞进程，注意有可能解锁不成功，就会进入死锁）
4.剩余区：其他代码
同步进制的准则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待

软件实现临界资源访问方法

单标志法：标志依赖对方，然后有一方完成后不需要继续了，另一方就因为标志未修改不能进临界区了
双标志法先检查：双方同时进
双标志法后检查：双方卡外面进不去
皮特森算法：违背“让权等待”，因为while始终占用CPU执行权，一直执行代码（“忙等”状态），没有进入阻塞状态
（注：有时候“忙等”状态比阻塞状态好，因为阻塞状态要保存现场以及后续转换成本高）

硬件实现临界资源访问方法

中断屏蔽方法（硬件指令）：在共享资源临界区前后切换，在执行过程中禁止一切中断
TS指令/TSL指令：每次读出旧标志，然后设置上锁（原子操作），检查旧标志来判断是否临界区能用【违背“让权等待”，会发生“忙等”，因为要一直判断标志位】
Swap指令：设置一个标志位，置为true，然后和当前锁状态标志进行交换（和上面的逻辑一样）

信 量机制

只能被wait§和signal(V)两个原语访问，原语不能被中断执行，因为原语对变量的操作过程若被打断，可能回去运行另一个对同一变量的操作过程，从而出现临界段问题。
整型信 量：整型量S用于表示资源数目，PV操作可描述为：