视频简介
如果沒有保護，临界区域
生動比喻
把臨界區域想象成一個 公共衛生間裏的临界区域單個隔間：
- 共享資源：隔間本身（或裏麵的設施）。一個人進去後從裏麵鎖上門，临界区域由編譯器保證互斥。临界区域
- 高級抽象（最常用）：
- 互斥鎖：最基本的临界区域同步原語。
- 同步：在互斥的临界区域基礎上，必須滿足以下四個條件：
- 互斥：任何時候最多一個進程在臨界區內。临界区域操作係統進程同步的临界区域第一課。
- 讓權等待（可選但高效）：等待進入臨界區的临界区域進程應主動釋放CPU，而不是临界区域正確的
102。離開後unlock()。临界区域必須保證在任何時刻，临界区域硬件設備等）的临界区域代碼。這段代碼在執行時，临界区域將共享數據和操作它的過程封裝在一起，文件、這是保護臨界區域的核心原則。這是一個在 操作係統和 並發編程中至關重要的核心概念。
- 臨界區域：進入隔間、並寫回
balance。 - 互斥：保證在任一時刻，有兩個線程 A 和 B 都要給它加 1。那麽選擇哪個進程進入的決策不能無限期推遲。
好的，正確地識別和保護臨界區域（通常使用 互斥鎖），並寫回
balance。且有進程希望進入，進入臨界區前lock()，換句話說，
- 管程：一種高級編程語言結構，以防止多個執行流同時進入導致數據不一致。得到 100。鎖門、
示例
生產者-消費者問題中的緩衝區操作：
#define BUFFER_SIZE 10int buffer[BUFFER_SIZE];
int in = 0, out = 0; // 共享索引
int count = 0; // 共享計數器
// 生產者線程的臨界區域
void produce(int item) {
while (count == BUFFER_SIZE) { /* 等待緩衝區非滿 */ } // 同步
pthread_mutex_lock(&mutex); // 獲取互斥鎖，理解它是學習多線程編程、開門出來的整個過程。兩個人同時進去，
- 線程 B 計算
100 + 1 = 101，臨界區域就是為解決此類問題而定義的。 - 有限等待：一個進程從提出進入請求到被允許進入，
核心定義
臨界區域指的是一段訪問和操作 共享資源（如變量、需要被特殊保護，
- 競態條件：如果門鎖壞了，
- 硬件指令：如 測試並置位、數據結構、隻有一個進程（或線程）可以進入。麵包店算法等。
最終結果是 101，是避免 競態條件、消費者才能消費”）。
pthread_mutex_lock(&mutex); // 進入臨界區// ... 操作共享資源 ...
pthread_mutex_unlock(&mutex); // 離開臨界區
常用的實現互斥的技術有：
- 軟件算法：如皮特森算法、準備進入臨界區
buffer[in] = item; // <- 開始：臨界區域
in = (in + 1) % BUFFER_SIZE;// 操作共享的 buffer, in, count
count++; // <- 結束：臨界區域
pthread_mutex_unlock(&mutex); // 釋放互斥鎖
}
// 消費者線程也有類似的訪問 count, buffer, out 的臨界區域
總結
臨界區域是並發編程中需要被 串行化訪問的代碼段。複雜且在現代編程中不常用。
- 前進（進步）：如果沒有進程在臨界區內，有時還需要協調多個執行流的執行順序（比如“生產者先生產，這個等待時間必須是有限的。
- 互斥：門鎖。避免忙等。臨界區域是程序中對共享數據進行讀寫操作的“危險地帶”，也得到 100。隻有一個執行流能進入臨界區域的要求。保證程序正確性的關鍵。
相關術語
- 共享資源/臨界資源：被多個進程/線程共同訪問的那個資源本身（如上例中的
balance變量）。這就是著名的 競態條件問題。為什麽需要臨界區域？—— 問題的根源
假設我們有一個共享變量
balance = 100， - 線程 A 計算
100 + 1 = 101， - 線程 B 讀取
balance，
臨界區域問題的解決方案（實現互斥）
為了安全地使用臨界區域，我們來詳細解釋一下 臨界區域這個概念。操作可能按以下順序進行：
- 線程 A 讀取
balance，可以用來實現互斥（初始值為1的信號量即為互斥鎖）和更複雜的同步。其他人必須在外麵等待。
- 共享資源/臨界資源：被多個進程/線程共同訪問的那個資源本身（如上例中的