第十一天 Process Synchronization(同步)--上

我們先來說說為什麼要同步的背景吧！

先來說個小故事，假設有張提款卡可以兩個人用，有一天他們兩個同時去存錢跟提款，這時如果資料不同步就會有很大的問題。所以兩個process可能會同時間進行，那他就有可能隨時會被中斷掉，導致共享的資料可能會前後不一，所以如果有同步的話，就可以確保資料不會出錯。像之前說過的consumer-producer也會有同步的問題，因為他們共用buffer。

以上的狀況就稱做為race condition(2個process同時執行)，下面有圖能顯示得更清楚：

可以看到counter++最後算完的counter，被counter--的counter給取代了。

那多個process同時執行就會有critical section的問題存在。
每個process都有一段程式碼，要作為更改數據使用就會被放在critical section裡，當有process要進去時，其他的process就不能進去，而critical section problem就是為了設計protocol來解決。當process要進去時，要先經過entry section的同意，出來時也要經過exit section。要解決critical section problem要滿足三個條件：

1. Mutual Exclusion(互斥)：有process在critical section裡面就不可以進去。
2. Progress(前進)：critical section裡面沒有process時，要能放下一個process進去。
3. Bounded Waiting(有限等待)：process不能一直佔著不出來，雖然執行時間沒有限定，但就是要出來。

Critical section在作業系統的kernel中，可以設計成：

• Preemptive：能有效率地換process，執行起來會更好
• Non-preemptive：一個一個跑，不會互相起衝突

明天我們來說說解決critical section problem的辦法！