用进程的同步与互斥解答

在计算机系统中，进程同步与互斥是处理并发操作的关键概念，它们主要用于解决多进程或多线程环境下的资源竞争问题。

**1. 同步(Synchronization)**：
同步是指两个或多个进程在执行顺序上的协调，目的是防止竞态条件和死锁的发生。例如，通过信号量（Semaphore）、事件（Event）或者条件变量（Condition Variables），进程可以请求对共享资源的访问，在获取资源之前等待其他进程释放，这样就能确保不会同时有多个进程试图修改相同的资源。同步可以保证任务按照预定的次序执行，提高系统的效率和可靠性。

**2. 互斥(Mutex or Mutual Exclusion)**：
互斥是一种更具体的同步机制，它确保在同一时刻只有一个进程能够访问某个特定的共享资源。通常由一个互斥锁（Mutex）或临界区（Critical Section）来实现。当一个进程获得互斥锁后，其他试图访问同一资源的进程会被阻塞，直到第一个进程释放锁。这有助于避免数据损坏和一致性问题。

举个例子，如果多个线程需要打印共享文件，可以使用互斥锁保证每次只有一个线程能进入打印函数，其余线程则需等待。

import threading

mutex = threading.Lock()

def print_file():
    mutex.acquire()  # 获取锁
    try:
        # 打印文件内容
    finally:
        mutex.release()  # 释放锁

threads = [threading.Thread(target=print_file) for _ in range(5)]
for thread in threads:
    thread.start()

在上面的代码中，`print_file`函数被包围在一个互斥锁块内，确保了任何时候只有一个线程在打印。