进程同步机制：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待

"进程管理是操作系统的核心功能之一，它涉及到并发与并行的概念，进程的基本状态，线程，进程调度，同步，通信以及死锁等问题。同步机制是保证多进程安全交互的关键，需要遵循‘空闲让进’，‘忙则等待’，‘有限等待’和‘让权等待’这四个基本规则。" 在计算机系统中，进程是执行中的程序的实例，具有独立的内存空间和上下文。进程管理主要关注如何有效地调度和管理这些进程，使得系统能够高效地运行多个任务。并发和并行是两个相关的概念，但有本质区别。并发是指在同一时间段内，多个任务看似同时执行，而并行则是在多处理器或分布式系统中，任务真正地同时执行。 进程管理中，进程的基本状态包括运行态、就绪态和阻塞态。运行态的进程正在CPU上执行，就绪态的进程等待CPU时间片，而阻塞态的进程因等待I/O操作或其他事件而暂停执行。操作系统通过进程调度算法，如轮转法，来决定哪个进程获取CPU资源。作业是用户提交的高级任务，包含作业步和相关程序及数据，操作系统会创建作业控制块（JCB）来管理它们。 线程是进程内的执行单元，共享进程的资源，使得进程内部的不同部分可以并发执行，降低了进程间的通信开销。线程模型简化了并发编程，但同时也引入了新的同步和互斥问题。 进程同步是解决并发进程中访问共享资源时的协调问题。经典的同步机制包括信号量、管程等，它们必须遵循上述的四条规则：空闲让进保证资源未被占用时可以立即访问；忙则等待防止多个进程同时进入临界区；有限等待避免进程无限期等待；让权等待确保无法访问临界资源的进程会释放CPU，避免忙等。 在实际操作中，例如在Linux这样的操作系统中，进程管理涉及更复杂的调度策略，如实时调度、公平分享调度等，并且提供了丰富的进程间通信机制，如管道、消息队列、共享内存等，以支持进程间的协作和数据交换。死锁是进程同步中的严重问题，当两个或更多进程互相等待对方释放资源而无法继续执行时，系统就会出现死锁，需要通过预防、避免或检测解除死锁策略来处理。 进程管理是一个复杂而关键的领域，它涉及到操作系统如何管理和优化资源，确保多个任务的并发执行能够安全、高效。理解和掌握这些概念对于理解和编写并发程序至关重要。