程序同步要解決什麼問題？
在os中引入程序後，如果不進行妥善的管理，必然會因為這些程序對系統資源的無序爭奪而給系統造成混亂。致使每次處理的結果存在不確定性，即程式執行結果的不可再現性。為保證多個程序能有條不紊地執行，在多道程式系統中，必須引入程序同步機制。
程序同步機制的主要任務，是對多個相關程序在執行次序上的協調，使併發執行的諸程序之間能按照一定的規則（或時序）共享系統資源，並能很好地合作，從而使程式的執行具有可再現性。
1. 間接相互制約關係（互斥關係）
是指由於共享系統資源，如cpu、i/o裝置等，致使這些併發執行的程序形成的相互制約關係。
2. 直接相互制約關係（同步關係）
乙個程式為了完成某任務而建立了多個程序，這些程序需要相互合作。直接制約關係就是源於它們的相互合作，比如需要共享緩衝區等。
（1）定義：一次僅允許乙個程序使用的資源稱為臨界資源。
（2）包括：慢速裝置（印表機、磁帶機等）、共享的變數、資料結構、緩衝區等。
（3）結論：諸程序間應採用互斥方式，實現對這些資源的共享。
eg 1.多道系統中，像這種兩個或多個程序併發地讀寫乙個共享資料, 共享資料的值取決於最後訪問它的程序的執行結果，這種情況稱為 競態條件（race condition），要保證對臨界資源的互斥使用。
eg 2.生產者——消費者問題，是乙個經典的程序同步問題。
所有的生產者和消費者程序都是以非同步方式執行的，但它們之間必須保持同步：既不允許消費者程序到乙個空緩衝區去取產品，也不允許生產者程序向乙個已裝滿產品的緩衝區投放產品。
（1）定義：每個程序中訪問臨界資源的那段** 稱為臨界區（critical section）
（2）可以把訪問臨界資源的迴圈程序描述如下：
進入區：用於對欲訪問的臨界資源進行檢查，看它是否正被訪問。是的話，則本程序不能進入臨界區，否的話，就可以訪問，並要設定訪問標誌。
退出區：用於將臨界區正被訪問的標誌恢復為未訪問的標誌。
剩餘區：程序中除了進入區、臨界區、退出區以外的**都稱為剩餘區。
1 和 2 就是很簡單的互斥原則；
1. 空閒讓進
當沒有程序處於臨界區時，應允許乙個請求進入臨界區的程序立即進入。
2. 忙則等待
當已有程序進入臨界區時，其它試圖進入的程序必須等待。
3. 有限等待
應保證每乙個程序在有限時間內能進入自己的臨界區，避免陷入「死等」狀態。（可以通過限制其它程序進入臨界區的次數來實現）
4. 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。（也就是此時程序沒啥工作可做了，只能等到臨界區允許進入才能繼續下去，所以佔著cpu也沒啥意義了，讓出cpu的使用權，繼續等待資源，就這意思）
程序同步的基本概念 臨界資源 同步和互斥
在多道程式環境下，程序是併發執行的，不同程序之間存在著不同的相互制約關係。為了協調程序之間的相互制約關係，引入了程序同步的概念。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，...
OS筆記 16 程序同步篇 訊號量機制
1.訊號量的定義 除初始化外，僅能由同步原語對其進行操作的整型變數。2.訊號量的分類 整型訊號量 記錄型訊號量 and型訊號量 訊號量集 按照用途分類，又可分為兩大類 二元訊號量 用作互斥變數，初值為1 一般訊號量 用於一般同步，初值為共享資源的初始數量 1.整型訊號量的定義 除初始化外，僅能通過兩...
程序學習之基本概念（筆記）
順序程式特徵 1.順序性 2.封閉性 執行環境封閉性 3.確定性 4.可再現性 併發程式特徵 1.共享性 2.併發性 3.隨機性 由於程序要求共享資源，而且有些資源需要互斥使用，因此各程序間競爭使用這些資源，程序這種關係為程序的互斥。系統中某些資源一次只允許乙個程序使用，稱這樣的資源為臨界資源或互斥...