操作系统——并发和并行，并发带来的问题，同步和互斥

并发和并行

• 什么是并发？

在一段时间内，我一会去吃口饭，一去扫个地，一会去洗个碗，，进程的并发执行也是类似的，我一会执行进程A，一会执行进程B，一会执行进程C，进程交替执行，这就是并发，那在宏观上看A,B,C在同时执行。

• 什么是并行？

在一段时间内，我吃饭、扫地、洗碗一起做，进程重叠执行，这就是并行，在微观上看A,B,C确实在同时执行。

一张图就可以很好区分二者：

并发带来的问题

• 那并发会带来什么问题呢？

A和B有个资源是共用的，假设进程A和B交替执行，那可能就会导致一些错误

举个例子：机票问题

T1，T2两个旅客购票流程都是先获取机票剩余量，如果票量足够就购得一张票，然后机票剩余量-1，否则输出票已售完，具体程序如下：

如果这两个进程顺序执行，T1购票完毕后T2再去购票，并不会出现任何问题

但是如果T1、T2并发执行，交替执行T1和T2中的语句，可能出现如下交叉情况：

假如机票剩余量的初始值为2，那Aj=2

T1:X1=Aj; //执行T1的语句，将机票剩余量Aj赋值给X1，X1=2
T2:X2=Aj; //执行T2的语句，将机票剩余量Aj赋值给X2，X2=2
T2:X2–;Aj=X2;{输出一张票}; //T2旅客购得一张票，机票剩余量-1，Aj=1
T1:X1–;Aj=X1;{输出一张票}; //T1旅客购得一张票，机票剩余量-1，Aj=1
问题出现了，按道理两位旅客购完票之后，机票剩余量Aj应该是0才对，可是现在确是1。这就是并发可能带来的结果错误。

互斥和同步

如果多个进程在争夺一块蛋糕，那它们就是竞争关系，这块蛋糕就被称为临界资源，而使用这个临界资源的那一部分程序就被称为临界区

那什么是互斥和同步？

• 互斥：一次只允许一个进程吃蛋糕。
• 同步：各进程的工作的推进遵循一个先后顺序，比如先要做蛋糕，才能吃蛋糕

那进程之间的关系也通过进程互斥和同步梳理出来

• 互斥就是竞争关系
• 同步就是协作关系