進程的同步

進程同步是指在並發運行的進程中，當一個進程運行到某個特定位置（稱為同步點）時，只有在其他進程已經完成某些操作、滿足了繼續運行的條件（稱為同步條件）後，該進程才能繼續運作；否則必須等待。

行程同步的關鍵要素：

進程同步常透過信號量機制、事件通知、條件變數等方式實現。

互斥問題主要解決的是多個並發程序對臨界區（Critical Section）的存取控制問題。在並發系統中，多個行程可能同時存取共享資源，如果沒有適當的控制機制，可能會導致競態條件、資料不一致或資源衝突。

信號量解決互斥問題：利用信號量（Semaphore）可以解決互斥問題，透過對信號量的P（等待）和V（釋放）操作來控制進程對共享資源的存取：
- P操作：請求進入臨界區，若信號量為0，進程會阻塞，直到信號量大於0。
- V操作：退出臨界區，釋放信號量，通知其他程序可以進入臨界區。

互斥的實現：透過設定一個信號量（如semaphore mutex = 1），保證在任何時刻只有一個進程可以進入臨界區，其他進程只能等待，直到信號量恢復，表示可以進入臨界區。這樣就解決了並發進程對臨界區的互斥存取問題。

進程同步問題則著重在多個並發進程如何協調工作，確保依照某種順序或規則執行，以實現共同的目標。有別於互斥，進程同步更多的是在進程間進行協作、協調，解決進程之間的順序與依賴關係。

非同步環境下的進程同步問題：在非同步環境中，每個進程都是獨立的，並以各自不可預測的速度推進。進程之間需要協調，才能完成一個共同的任務。例如，生產者-消費者問題、讀寫鎖、信號量等機制都可以解決進程之間的同步問題。
進程同步的定義：
- 進程同步：相互合作的一組並發進程，其中每一個進程都以各自獨立的速度向前推進，但它們需要密切合作，以完成共同的任務。
- 在這些進程之間，必須確保它們「知道」對方的存在，並且協調各自的工作，保證正確的執行順序。

解決方法：使用兩個信號量來控制同步：