首先我們要知道進(jìn)程同步分哪兩種
同步：進(jìn)程A向B提供數(shù)據(jù)镜豹，當(dāng)輸入緩沖空時(shí)，B不能得到數(shù)據(jù)而阻塞蓝牲；反之趟脂，當(dāng)緩沖滿時(shí)，A無法寫入而阻塞例衍。
互斥：A昔期、B共享打印機(jī)已卸，若A申請(qǐng)打印時(shí)，打印機(jī)已分配給B硼一，則A只能阻塞累澡，等B釋放后再改為就緒。
進(jìn)程同步有四個(gè)原則般贼，為了理解這四個(gè)原則愧哟，我們首先要了解臨界資源的概念
臨界資源：一次僅允許一個(gè)進(jìn)程使用的資源，系統(tǒng)中許多硬件如打印機(jī)等哼蛆，諸多進(jìn)程之間只能用互斥的方式進(jìn)行訪問蕊梧。
同步機(jī)制四原則
1.空閑讓進(jìn)：臨界區(qū)空閑時(shí)，可以允許一個(gè)請(qǐng)求進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程立即進(jìn)入臨界區(qū)人芽。
2.忙則等待：當(dāng)已有進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)望几，其他試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須等待。
3.有限等待：對(duì)請(qǐng)求訪問的進(jìn)程萤厅，應(yīng)保證能在有限時(shí)間內(nèi)進(jìn)入臨界區(qū)橄抹。
4.讓權(quán)等待：當(dāng)進(jìn)程不能進(jìn)入臨界區(qū)時(shí)，應(yīng)立即釋放處理器惕味，防止進(jìn)程忙等待楼誓。
舉一個(gè)例子來形容這四個(gè)原則：當(dāng)我們?nèi)ゲ蛷d吃飯時(shí)，餐廳里的座位就相當(dāng)于臨界區(qū)名挥，我們每一個(gè)人相當(dāng)于訪問臨界區(qū)的代碼疟羹，當(dāng)餐廳有空桌時(shí)，我們可以進(jìn)入禀倔，也就是空閑讓進(jìn)榄融。當(dāng)餐廳沒有空桌時(shí)，我們必須等待救湖，也就是忙則等待愧杯。當(dāng)沒有空桌的時(shí)候服務(wù)員會(huì)給我們一個(gè)號(hào)碼，讓我們?cè)谝贿叺戎龋皇菚r(shí)刻去問服務(wù)員有沒有空桌力九，這就是讓權(quán)等待。每次發(fā)號(hào)碼的時(shí)候服務(wù)員都會(huì)估計(jì)一下排隊(duì)時(shí)間邑闺，確保每一個(gè)排隊(duì)的人都能在有限的時(shí)間內(nèi)吃到飯（假設(shè)24小時(shí)營(yíng)業(yè)）跌前，這個(gè)也就是有限等待。
接下來我們就要了解計(jì)算機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)的互斥方法了陡舅，分軟件實(shí)現(xiàn)和硬件實(shí)現(xiàn)
軟件實(shí)現(xiàn)方法
算法一抵乓、單標(biāo)志法
設(shè)置一個(gè)公用變量turn(相當(dāng)于鑰匙)，最開始的時(shí)候P1有鑰匙，進(jìn)入的時(shí)候拿鑰匙開門灾炭，訪問臨界資源章鲤，訪問結(jié)束后把鑰匙給P0。P0再拿鑰匙進(jìn)去咆贬，就實(shí)現(xiàn)了交替進(jìn)入。
但是問題在于帚呼，當(dāng)P0把鑰匙給P1后掏缎，如果P1不進(jìn)去，這時(shí)候如果P0想再進(jìn)去煤杀，手里就沒有鑰匙眷蜈，無法進(jìn)入，違背空閑讓進(jìn)原則沈自。
代碼實(shí)現(xiàn)
P0進(jìn)程：? ? ? ? ? ? ? ? ?P1進(jìn)程：
while(turn!=0);? ? ? ? ?while(turn!=1) ???? //進(jìn)入?yún)^(qū)
訪問臨界區(qū);? ? ? ? ? ? ?訪問臨界區(qū);? ? ? ? ?//臨界區(qū)
turn=1;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?turn=0;? ? ? ? ? ? ?????//退出區(qū)
算法二酌儒、雙標(biāo)志先檢查
設(shè)置一個(gè)數(shù)據(jù)flag[i]，表示第i個(gè)元素是否正在訪問臨界區(qū)枯途。
在每一個(gè)進(jìn)程訪問臨界資源之前忌怎，先查看一下臨界資源是否正在被訪問，若正在被訪問酪夷，則等待榴啸；否則，進(jìn)程進(jìn)入臨界區(qū)晚岭，之后修改flag[i]鸥印，表明其正在訪問臨界區(qū)。
但是問題在于坦报，當(dāng)Pi和Pj同時(shí)訪問臨界區(qū)時(shí)库说，因?yàn)槲覀冎挥性谶M(jìn)入臨界區(qū)后才會(huì)修改flag，所以同一時(shí)刻片择，可能會(huì)同時(shí)進(jìn)入臨界區(qū)潜的，違背忙則等待原則。
完整代碼
Pi進(jìn)程：????????????????Pj進(jìn)程：
while(flag[j])? ? ? ? ? ?while(flag[i])
;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?; ???????????????????????? //判斷是否有進(jìn)程在臨界區(qū)
flag[i]=TRUE;? ? ? ? flag[j]=TRUE; ????//修改flag
訪問臨界區(qū);? ? ? ? ? 訪問臨界區(qū); ????????//臨界區(qū)
flag[i]=FALSE;? ? ? ?flag[j]=FALSE; ????//退出區(qū)
算法三构回、雙標(biāo)志法后檢查
與算法二不同夏块，算法三先修改flag[i]（表示想進(jìn)去的意圖），表明其想要進(jìn)去（并沒有進(jìn)去）纤掸，然后檢測(cè)對(duì)方是否想要進(jìn)去脐供，如果對(duì)方?jīng)]有想要進(jìn)去，則進(jìn)入借跪，反之政己，則等待。
這個(gè)問題就很顯而易見了掏愁，當(dāng)兩個(gè)進(jìn)程都想進(jìn)入歇由，同時(shí)都修改了各自的flag[i]卵牍，這樣兩個(gè)人都會(huì)陷入等待，導(dǎo)致了饑餓狀態(tài)沦泌。
完整代碼
Pi進(jìn)程： ???????????????? Pj進(jìn)程：
flag[i]=TRUE;? ? ? ? ?flag[j]=TRUE;? ? ? ? //修改flag
while(flag[j])? ? ? ? ? ? while(flag[i])
;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?; ???????????????????????? //判斷是否有進(jìn)程在臨界區(qū)
訪問臨界區(qū);? ? ? ? ? ? ?訪問臨界區(qū); ????????//臨界區(qū)
flag[i]=FALSE;? ? ? ? ?flag[j]=FALSE;? ? ? //退出區(qū)
這里涉及到了饑餓問題糊昙，就先講一下饑餓和死鎖的概念了
饑餓：一個(gè)就緒進(jìn)程所申請(qǐng)的資源總是被優(yōu)先于自己的其他進(jìn)程所占有，而始終不能被調(diào)度執(zhí)行的狀態(tài)谢谦，稱為”饑餓”
死鎖：有可能出現(xiàn)某些進(jìn)程相互之間都在等在對(duì)方的資源且都無法運(yùn)行的局面释牺，即在進(jìn)程集合中的這些進(jìn)程處于永遠(yuǎn)的阻塞狀態(tài)，稱為”死鎖”
算法四回挽、Peterson’s Algorithm
我們綜合前面三種方法没咙，設(shè)置變量turn(鑰匙)，flag[i]（表示想進(jìn)去的意圖）千劈，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程到來時(shí)祭刚，將鑰匙放到另外一個(gè)人的口袋里，同時(shí)修改flag[i]墙牌，表面自身想要進(jìn)入涡驮，如果同時(shí)滿足，鑰匙在對(duì)方口袋里喜滨，并且對(duì)方也想要進(jìn)去遮怜，那么就在外面等待。如果有一項(xiàng)不滿足（鑰匙在我口袋里或者對(duì)方不想進(jìn)去或者兩者都具備）那么我就可以進(jìn)去鸿市。
也就是用flag解決互斥問題锯梁，用turn解決饑餓問題。
思考一下：假如兩個(gè)進(jìn)程同時(shí)到達(dá)焰情，兩個(gè)人都有進(jìn)去的意圖陌凳，但是無論如何，鑰匙最終都會(huì)落在一個(gè)人手里内舟，最后想進(jìn)去并且擁有鑰匙的人就進(jìn)去了合敦，不會(huì)導(dǎo)致饑餓。進(jìn)去的人出來后验游，修改flag[i]充岛，表面其自身并不想進(jìn)去，則另一個(gè)進(jìn)行跳出循環(huán)耕蝉，進(jìn)入臨界區(qū)（雖然鑰匙不在身上:D）
具體代碼
Pi進(jìn)程：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Pj進(jìn)程：
flag[i]=TURE;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?turn=j;flag[j]=ture;turn=i;????????//修改flag崔梗，改變turn
while(flag[j]&&turn==j)? ? ? ? ? while(flag[i]&&turn=i)
;????????????????????????????????????????????;????????????????????????????????????????????//滿足兩個(gè)條件則循環(huán)
訪問臨界區(qū);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?訪問臨界區(qū);? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//臨界區(qū)
flag[i]-FALSE;????????????????????????flag[i]=FLASE;????????????????????//退出區(qū)
接下來是硬件實(shí)現(xiàn)方法
方法一、中斷屏蔽法（效率很低垒在，不好）
進(jìn)程在進(jìn)入臨界區(qū)之前先執(zhí)行”關(guān)中斷”質(zhì)量來屏蔽掉所有中斷蒜魄。進(jìn)程完成臨界區(qū)的任務(wù)后，在執(zhí)行”開中斷”執(zhí)行將中斷打開。
方法二谈为、硬件指令方法（TestAndSet指令）
為每個(gè)臨界資源設(shè)置一個(gè)s旅挤，看成一把鎖。
若s值為0(開鎖狀態(tài))伞鲫，則表示每頁(yè)進(jìn)程訪問該鎖對(duì)應(yīng)的臨界資源;
若s的值為1(關(guān)鎖狀態(tài))粘茄，則表示該鎖對(duì)應(yīng)的臨界資源已被某個(gè)進(jìn)程占用。
具體代碼
while TS (&lock) ????????//只要處在關(guān)鎖狀態(tài)就不斷循環(huán)等待秕脓，違反讓權(quán)等待
;
訪問臨界區(qū);? ? ? ? ? ? ? ? ?//臨界區(qū)
lock=FALSE;? ? ? ? ? ? ? ? //退出區(qū)
方法三驹闰、swap指令
設(shè)置一個(gè)全局變量lock，lock=0時(shí)撒会，空閑，反之师妙，有進(jìn)程诵肛。
每個(gè)進(jìn)程設(shè)置一個(gè)局部變量key，只有當(dāng)lock==0并且key==1時(shí)默穴，進(jìn)程才能進(jìn)入臨界區(qū)怔檩。
進(jìn)入臨界區(qū)后，執(zhí)行swap指令蓄诽，lock=1,key=0薛训。
退出臨界區(qū)時(shí)，將lock的執(zhí)行置為0仑氛。
具體代碼
key = true; //初始化key
do{
swqp(&lock,&key);
}while(&key); ???????? ???????? //執(zhí)行完了swap之后才能進(jìn)入
進(jìn)入臨界區(qū);
lock = FALSE;? ? ? ? ? ? ? ? ? //退出的時(shí)候?qū)ock置為0
