进程同步是指在多道程序的环境下，存在着不同的制约关系，为了协调这种相互制约的关系，实现资源共享和进程协作，从而避免进程之间的冲突，进而引入进程同步。
临界资源
对于某些资源来说，在同一时间只能被一个进程所占用，这些资源就被成为临界资源。典型的临界资源比如物理上的打印机等等。
对于临界资源的访问，必须是互斥的，也就是当临界资源被占用时，另一个申请临界资源的进程会被阻塞，直到其所申请的临界资源被释放。进程内访问临界资源的代码被称为临界区。
进程同步
指为了完成某任务而建立的两个或多个线程，这些线程需要在某些位置上协调他们的工作而等待、传递信息所产生的制约关系。
比如B进程需要A进程执行完毕才能执行，所以为了等待A进程，B进程就先会阻塞，等A进程执行完毕之后才会去执行。
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进程互斥
某个进程进入临界区后，另外一个想要进入临界区的进程必须等待，只有当临界区中的进程退出临界区后，等待的进程才可以进入临界区。
实现临界区互斥的方法
信号量
也就是PV操作。设置一个表示资源个数的信号量S，通过对S的P、V操作来实现进程的互斥。
P也就是占有，也就是对S进行减操作，表示有一个进程将占有或者等待资源，如果S≥0则继续，否则将进程阻塞，并放入阻塞队列。
V也就是释放，也就是对S进行加操作，表示有一个占用资源的进程释放了资源，如果S≤0则会从阻塞队列中唤醒一个进程来执行。
信号量和互斥量的区别
- 信号量：多线程同步使用的；一个线程完成某个动作后通过信号告诉别的线程，别的线程才可以执行某些动作；
- 互斥量：多线程互斥使用的；一个线程占用某个资源，那么别的线程就无法访问，直到该线程离开，其他线程才可以访问该资源；
生产者消费者问题
需要三个信号量：empty(空资源)、full(满资源)、mut(互斥)
生产者生产资源时，就P(empty) V(full)，并且在进入临界区时P(mut)出来时V(mut)。
消费者消费资源时，就P(full) V(empty)，并且在进入临界区时P(mut)出来时V(mut)。
哲学家就餐
哲学家只需要一个信号量，但是他的核心在于他对筷子的控制。当有5位哲学家时：
/*当哲学家饥饿时，总是先拿左边的筷子，再拿右边的筷子*/
// P操作
wait(chopstick[i]);
wait(chopstick[(i+1)%5]);
// 吃饭
/*当哲学家进餐完成后，总是先放下左边的筷子，再放下右边的筷子*/
// V操作
signal(chopstick[i]);
signal(chopstick[(i+1)%5]);
读者写着问题
读者和写者之间互斥信号量wrMutex，代表读者个数的信号量信号量readCount，以及保护readCount的互斥信号量rMutex。
互斥信号量wrt，初值是1，代表一个共享文件，解决“读－写”互斥，“写－写”互斥。
一个记数器，即整型变量readcount，记录读者数，初值是0。 来一个读者， readcount加1 当readcount ＝1表示是第一个读者， 则需要执行p操作抢占文件；否则表示已有读者在安全的读数据。 走一个读者，readcount减1 当readcount ＝0表示是最后一个读者，则需要v操作释放资源；否则表示还有读者在读数据。
所以对于读者来说，开始读之前，得让readCount加一，并且这段操作需要使用到rMutex互斥信号量；读完之后也得让readCount—，这段操作也得需要rMutex互斥信号量。中间的操作需要用到wrMutex，先P再V。
写者，直接先P再V
int readcount=0;
semaphore mutex=1, wrt=1 ;
读者进程：
wait (mutex);
readcount++;
if (readcount == 1)
wait(wrt);
signal (mutex);
…
reading is performed
…
wait (mutex);
readcount--;
if (readcount == 0)
signal (wrt);
signal (mutex);
写者进程：
wait(wrt);
…
writing is performed
…
signal(wrt);
银行家算法
当一个进程申请使用资源的时候，银行家算法通过先 试探 分配给该进程资源，然后通过安全性算法判断分配后的系统是否处于安全状态，若不安全则试探分配作废，让该进程继续等待。
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线程同步的方式主要有: 临界区（Critical Section）、互斥量（Mutex）、信号量（Semaphore）、事件（Event）。
他们的主要区别和特点如下：
**1）临界区：**通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码，速度快，适合控制数据访问。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问，
如果有多个线程试图访问公共资源，那么在有一个线程进入后，其他试图访问公共资源的线程将被挂起，并一直等到进入临界区的线程离开，临界区在被释放后，其他线程才可以抢占。
**2）互斥量：**采用互斥对象机制。 只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限，因为互斥对象只有一个，所以能保证公共资源不会同时被多个线程访问。
互斥不仅能实现同一应用程序的公共资源安全共享，还能实现不同应用程序的公共资源安全共享。
**3）信号量：**它允许多个线程在同一时刻访问同一资源，但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。
4）事 件： 通过通知操作的方式来保持线程的同步，还可以方便实现对多个线程的优先级比较的操作。