进程同步机制的主要任务，是对多个相关进程在执行次序上进行协调，使并发执行的诸进程之间能按照一定的规则（或时序）共享系统资源，并能很好地相互合作，从而使程序的执行具有可再现性。

1.两种形式的制约关系

• 间接相互制约关系（互斥）

当一个进程进入临界区使用临界资源时，另一个进程必须等待，当占用临界资源的进程退出临界区后，另一进程才允许去访问此临界资源。

如 A、B 共享打印机，若A申请打印时，打印机已分配给B，则A只能阻塞，等B释放后再改为就绪，又称为"互斥"。为了保证这些进程能有序地运行，对于系统中的这类资源，必须由系统实施统一分配，即用户在要使用之前，应先提出申请，而不允许用户进程直接使用。

• 直接相互制约关系（同步）

是指为完成某种任务而建立的两个或多个进程，这些进程因为需要在某些位置上协调它们的工作次序而等待、传递信息所产生的制约关系。进程间的直接制约关系源于它们之间的相互合作。

如进程A向B提供数据，当输入缓冲空时，B不能得到数据而阻塞；一旦进程A将数据送入缓冲区，进程B 就被唤醒。反之当缓冲满时A无法写入而阻塞，仅当进程B取走缓冲数据时，才唤醒进程A。

2.临界资源与临界区

进程在运行过程中，一般会与其他进程共享资源，而有些资源的使用具有排他性。把同时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、绘图机等。

人们把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区。

为了保证临界资源的正确使用，我们可以把临界资源的访问过程分成4部分。这4部分都属于要访问临界资源的进程，是进程中的一部分代码。

• 进入区：为了进入临界区使用临界资源，在进入区要检查可否进入临界区，若能进入临界区，则应设置正在访问临界区的标志，以阻止其他进程同时进入临界区。
• 临界区：进程中访问临界资源的那段代码。
• 退出区：将正在访问临界区的标志清除。
• 剩余区：进程中除上述3部分以外的其他部分。

3.同步机制应遵循的规则

• 空闲让进：临界区空闲时，表明临界资源处于空闲状态，可以允许一个请求进入临界区的进程立即进入临界区。
• 忙则等待：当已有进程进入临界区时，表明临界资源正在被访问，其他试图进入临界区的进程必须等待。
• 有限等待：对请求访问的进程，应保证能在有限时间内进入临界区，以免陷入“死等”状态。
• 让权等待：当进程不能进入临界区时，应立即释放处理器，防止进程陷入“忙等”状态。

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