過程同步的根本概念：臨界資本、同步和互斥

在多道程序情況下，過程是并發(fā)履行的，分歧過程之間存在著分歧的互相制約關(guān)系。為了調(diào)和過程之間的互相制約關(guān)系，引入了過程同步的概念。

臨界資本

固然多個(gè)過程可以共享零碎中的各類資本，但個(gè)中很多資本一次只能為一個(gè)過程所運(yùn)用，我們把一次僅許可一個(gè)過程運(yùn)用的資本稱為臨界資本。很多物理裝備都屬于臨界資本，如打印機(jī)等。此外，還有很多變量、數(shù)據(jù)等都可以被若干過程共享，也屬于臨界資本。
對(duì)臨界資本的拜訪，必需互斥地停止，在每一個(gè)過程中，拜訪臨界資本的那段代碼稱為臨界區(qū)。為了包管臨界資本的準(zhǔn)確運(yùn)用，可以把臨界資本的拜訪進(jìn)程分紅四個(gè)局部：

• 進(jìn)入?yún)^(qū)。為了進(jìn)入臨界區(qū)運(yùn)用臨界資本，在進(jìn)入?yún)^(qū)要反省能否進(jìn)入臨界區(qū)，假如可以進(jìn)入臨界區(qū)，則應(yīng)設(shè)置正在拜訪臨界區(qū)的標(biāo)記，以阻攔其他過程同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)。

• 臨界區(qū)。過程中拜訪臨界資本的那段代碼，又稱臨界段。

• 加入?yún)^(qū)。將正在拜訪臨界區(qū)的標(biāo)記肅清。

• 殘剩區(qū)。代碼中的其他局部。

			do { entry section; //進(jìn)入?yún)^(qū) critical section; //臨界區(qū) exit section; //加入?yún)^(qū) remainder section; //殘剩區(qū) } while (true)

同步

同步亦稱直接制約關(guān)系，它是指為完成某種義務(wù)而樹立的兩個(gè)或多個(gè)過程，這些過程由于需求在某些地位上調(diào)和它們的任務(wù)次第而等候、傳遞信息所發(fā)生的制約關(guān)系。過程間的直接制約關(guān)系就是源于它們之間的互相協(xié)作。
例如，輸出過程A經(jīng)過單緩沖向過程B供給數(shù)據(jù)。當(dāng)該緩沖區(qū)空時(shí)，過程B不克不及取得所需數(shù)據(jù)而壅塞，一旦過程A將數(shù)據(jù)送入緩沖區(qū)，過程B被叫醒。反之，當(dāng)緩沖區(qū)滿時(shí)，過程A被壅塞，僅當(dāng)過程B取走緩沖數(shù)據(jù)時(shí)，才叫醒過程A。

互斥

互斥亦稱直接制約關(guān)系。當(dāng)一個(gè)過程進(jìn)入臨界區(qū)運(yùn)用臨界資本時(shí)，另一個(gè)過程必需等候, 當(dāng)占用臨界資本的過程加入臨界區(qū)后，另一過程才許可去拜訪此臨界資本。
例如，在僅有一臺(tái)打印機(jī)的零碎中，有兩個(gè)過程A和過程B，假如過程A需求打印時(shí), 零碎已將打印機(jī)分派給過程B,則過程A必需壅塞。一旦過程B將打印機(jī)釋放，零碎便將過程A叫醒，并將其由壅塞形態(tài)變?yōu)橥．?dāng)形態(tài)。
為制止兩個(gè)過程同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)，同步機(jī)制應(yīng)遵照以下原則：

• 閑暇讓進(jìn)。臨界區(qū)閑暇時(shí)，可以許可一個(gè)懇求進(jìn)入臨界區(qū)的過程立刻進(jìn)入臨界區(qū)。

• 忙則等候。當(dāng)已有過程進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)，其他試圖進(jìn)入臨界區(qū)的過程必需等候。

• 無限等候。對(duì)懇求拜訪的過程，應(yīng)包管能在無限工夫內(nèi)進(jìn)入臨界區(qū)。

• 讓權(quán)等候。當(dāng)過程不克不及進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)，應(yīng)立刻釋放處置器，避免過程忙等候。