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操作系统/进程同步与互斥
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进程同步与互斥的基本原理

同步是指多个进程在执行过程中因共享资源或协作关系而需要协调执行顺序。互斥是指同一时刻只允许一个进程进入临界区访问共享资源。

常见同步与互斥机制包括临界区、信号量、管程等。合理的同步与互斥机制能防止竞态条件、保证数据一致性,是并发程序设计的核心。

竞态条件

当多个进程并发访问和操作同一组数据,且执行结果取决于访问的特定顺序时,就发生了竞态条件。为防止竞态条件,需要确保对共享数据的操作是原子性的。

📖临界区是访问共享资源的代码段,同一时刻只允许一个进程进入。通过同步机制(如信号量)来保证互斥进入。

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原理结构图

多个进程互斥访问临界区,同一时刻只有一个进程可以进入。

进程1进程2进程3临界区

临界区访问原则

  • 互斥访问:同一时刻只允许一个进程进入临界区
  • 前进推进:没有进程在临界区时,允许请求的进程进入
  • 有限等待:不允许进程无限等待进入临界区
同步互斥临界区竞态条件并发