系統(tǒng)以并發(fā)方式運(yùn)行的各個(gè)進(jìn)程，不可避免地要共同使用一些共享資源以及相互之間的通信。因此，對(duì)于一個(gè)完善的多進(jìn)程操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)必須具有完各的同步和通信機(jī)制。

　　為了實(shí)現(xiàn)各進(jìn)程之間的合作和無(wú)沖突的運(yùn)行，在各進(jìn)程之間必須建立一些制約關(guān)系，其中 一種制約關(guān)系叫做直接制約關(guān)系，另一種制約關(guān)系則叫做間接制約關(guān)系。

　　直接制約關(guān)系源于進(jìn)程之間的合作。例如，有進(jìn)程a和進(jìn)程b兩個(gè)進(jìn)程，它們需要通過(guò)訪問(wèn)同一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)合作完成一項(xiàng)工作，進(jìn)程a負(fù)責(zé)向緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)，進(jìn)程b負(fù)責(zé)從緩 沖區(qū)讀取該數(shù)據(jù)。顯然，當(dāng)進(jìn)程a還未向緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)時(shí)（緩沖區(qū)為空時(shí)），進(jìn)程b因不能從緩沖區(qū)得到有效數(shù)據(jù)而應(yīng)處于等待狀態(tài)；只有等進(jìn)程a向緩沖區(qū)寫入了數(shù)據(jù)后，才應(yīng)通知 進(jìn)程b去取數(shù)據(jù)。相反，當(dāng)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)還未被進(jìn)程b讀取時(shí)（緩沖區(qū)為滿時(shí)），進(jìn)程a就不 能向緩沖區(qū)寫入新的數(shù)據(jù)而應(yīng)處于等待狀態(tài)；只有等進(jìn)程b自緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)后，才應(yīng)通知 進(jìn)程a去寫入數(shù)據(jù)。顯然，如果這兩個(gè)進(jìn)程不能如此協(xié)調(diào)工作，則勢(shì)必造成嚴(yán)重的后果。

　　間接制約關(guān)系源于對(duì)資源的共享。例如，進(jìn)程a和進(jìn)程b共享一臺(tái)打印機(jī)，如果系統(tǒng)已經(jīng)把打印機(jī)分配給了進(jìn)程a，則進(jìn)程b因不能獲得打印機(jī)的使用杈而應(yīng)處于等待狀態(tài)；只有當(dāng)進(jìn)程a把打印機(jī)釋放后，系統(tǒng)才能喚醒進(jìn)程b使其獲得打印機(jī)的使用權(quán)。如果這兩個(gè)進(jìn)程不這樣做，那么也會(huì)造成極大的混亂。

　　由上可知，在多進(jìn)程合作工作的過(guò)程中，操作系統(tǒng)應(yīng)解決兩個(gè)問(wèn)題：一是各進(jìn)程間應(yīng)該具有一種互斥關(guān)系，即對(duì)于某個(gè)共享資源，如果一個(gè)進(jìn)程正在使用，則其他進(jìn)程只能等待，等到該進(jìn)程釋放該資源后，等待的進(jìn)程之l才能使用它；二是相關(guān)的進(jìn)程在執(zhí)行上要有先后的次序，一個(gè)進(jìn)程要等其伙伴發(fā)來(lái)通知，或建立了某個(gè)條件后才能繼續(xù)執(zhí)行，否則只能等待。

　　進(jìn)程之間這種制約性的合作運(yùn)行機(jī)制叫做進(jìn)程間的同步。系統(tǒng)中進(jìn)程的同步是依靠進(jìn)程與進(jìn)程之間互相發(fā)送消息來(lái)保證的。

　　進(jìn)程間的同步依賴于進(jìn)程間的通信。在操作系統(tǒng)中，是使用信號(hào)量、郵箱（消息郵箱）和消息隊(duì)列這些被稱做事件的中間環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的通信的。

　　圖是兩個(gè)進(jìn)程通過(guò)事件進(jìn)行通信的示意圖。進(jìn)程1是發(fā)信方，進(jìn)程2是收信 方。作為發(fā)信方，進(jìn)程1的責(zé)任是把信息發(fā)送到事件上，這項(xiàng)操作叫做發(fā)送事件；而作為收信 方，進(jìn)程2的責(zé)任是通過(guò)讀事件操作對(duì)事件進(jìn)行查詢，如果有信息則讀取信息，如果沒(méi)有則等 待。讀事件操作叫做請(qǐng)求事件。

　　圖 兩個(gè)進(jìn)程在使用事件進(jìn)行通信的示意圖

　　用于同步和通信的事件，不同的操作系統(tǒng)有所不同。不過(guò)，常用的事件有信號(hào)量、消息郵 箱、消息隊(duì)列等。

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