什么是进程同步？
进程同步是一种协调进程执行的任务，以使两个进程都无法访问相同的共享数据和资源。
当多个进程一起运行，并且多个进程试图同时访问同一共享资源或数据时，在多进程系统中特别需要它。
这可能会导致共享数据不一致。因此，一个进程所做的更改不一定反映在其他进程访问相同的共享数据时。为了避免这种类型的数据不一致，进程需要彼此同步。
进程同步如何工作？
例如，进程A更改存储位置中的数据，而另一个进程B尝试从同一存储位置读取数据。第二个进程读取的数据很可能会出错。
程序的各个部分
这里是关键部分的四个基本元素：
- 进入部分：它是确定特定过程进入过程的一部分。
- 关键部分：该部分允许一个过程输入和修改共享变量。
- 退出部分：退出部分允许进入部分中正在等待的其他进程进入关键部分。它还检查是否应通过本节删除完成执行的进程。
- 其余部分： 规范的所有其他部分（不在“关键”，“进入”和“退出”部分中）称为“剩余部分”。
什么是临界区问题？
关键部分是一段代码，可由信号处理在特定时间点进行访问。本节包含其他进程需要访问的共享数据资源。
- 关键部分的条目由wait（）函数处理，并表示为P（）。
- 临界区的出口由signal（）函数控制，表示为V（）。
在关键部分，只能执行一个过程。等待执行其关键部分的其他进程需要等待，直到当前进程完成其执行。
临界区规则
关键部分必须执行所有三个规则：
- 互斥：互斥是一种特殊的二进制信号量，用于控制对共享资源的访问。它包括优先级继承机制，以避免扩展优先级反转问题。一次只能在其关键部分执行一个进程。
- 进度：当没有人在关键部分并且有人想要进入时，将使用此解决方案。然后，不在提醒部分中的那些进程应在限定时间内决定谁应该进入。
- 绑定等待：当进程请求进入关键部分时，对可以进入其关键部分的进程数量有特定的限制。因此，当达到限制时，系统 必须允许请求处理进入其关键部分。
关键部分的解决方案
在流程同步中，关键部分扮演着主要角色，因此必须解决问题。
这是解决临界截面问题的一些广泛使用的方法。
彼得森解决方案
彼得森的解决方案被广泛用于解决关键截面问题。该算法由计算机科学家彼得森（Peterson）开发，因此被命名为彼得森解决方案。
在此解决方案中，当一个进程在关键状态下执行时，另一个进程仅执行其余代码，相反的情况可能发生。此方法还有助于确保在特定时间在关键部分仅运行单个进程。
例
PROCESS Pi
FLAG[i] = true
while( (turn != i) AND (CS is !free) ){ wait;
}
CRITICAL SECTION FLAG[i] = false
turn = j; //c //选择另一个进程转到CS- 假设有N个进程（P1，P2，… PN），并且每个进程在某个时间点都需要进入关键部分
- 保留大小为N的FLAG []数组，默认情况下为false。因此，只要进程需要进入关键部分，就必须将其标志设置为true。例如，如果Pi要输入，将设置FLAG [i] = TRUE。
- 另一个称为TURN的变量表示当前正在等待输入CS的进程号。
- 退出时进入关键部分的进程会将TURN更改为就绪进程列表中的另一个数字。
- 示例：匝数为2，然后P2进入关键部分，而退出转弯= 3时，因此P3退出等待循环。
同步硬件
有时，关键部分的问题也可以通过硬件解决。某些操作系统提供了锁定功能，即进程在进入“关键”部分时会获取锁定，并在离开后释放该锁定。
因此，当另一个进程试图进入关键部分时，由于已锁定，它将无法进入。只有通过获取锁本身是免费的，它才能这样做。
互斥锁
同步硬件并不是每个人都可以实现的简单方法，因此还引入了称为Mutex Locks的严格软件方法。
在这种方法中，在代码的输入部分中，在关键部分内部使用的关键资源上获得了LOCK。在出口部分，该锁被释放。
信号量解决方案
信号量只是一个非负变量，在线程之间共享。它是关键部分问题的另一种算法或解决方案。它是一种信号传递机制，并且是一个等待信号量的线程，可以通过另一个线程来发出信号。
它使用两个原子操作：1）等待和2）信号进行过程同步。
示例：
WAIT ( S ):
while ( S <= 0 );
S = S - 1;
SIGNAL ( S ):
S = S + 1;概要：
- 进程同步是以一种方式来协调进程的执行：没有两个进程可以访问相同的共享数据和资源。
- 关键部分的四个元素是：1）进入部分2）关键部分3）退出部分4）提醒部分
- 关键部分是一段代码，可由信号处理在特定时间点进行访问。
- 必须由关键部分强制执行的三个必须规则是：1）互斥2）过程解决方案3）绑定等待
- 互斥是一种特殊的二进制信号量，用于控制对共享资源的访问。
- 当关键部分中没有人需要有人进来时使用过程解决方案。
- 在绑定等待解决方案中，一个进程请求进入其关键部分后，有多少个其他进程可以进入其关键部分受到限制。
- 彼得森的解决方案被广泛用于解决关键截面问题。
- 关键部分的问题也可以通过硬件同步来解决
- 同步硬件并不是每个人都可以实现的简单方法，因此还引入了称为Mutex Locks的严格软件方法。
- 信号量是关键部分问题的另一种算法或解决方案。
