什么是臨界資源什么是臨界區(qū)？

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什么是臨界資源？什么是臨界區(qū)？

十年磨一劍

在多進(jìn)程或多線程環(huán)境中，臨界資源和臨界區(qū)是兩個核心概念，它們對確保數(shù)據(jù)一致性和避免競態(tài)條件至關(guān)重要。以下是這兩個概念的詳細(xì)介紹：

臨界資源

定義與實例：臨界資源指的是在多進(jìn)程或多線程環(huán)境下，一次僅允許一個進(jìn)程或線程訪問的資源。這些資源可以是硬件設(shè)備，如打印機(jī)、磁帶機(jī)，也可以是軟件組件，如消息隊列、變量、數(shù)組和緩沖區(qū)等。例如，在一個銀行系統(tǒng)中，賬戶余額就是一個典型的臨界資源，因為它不能同時被多個事務(wù)訪問，否則可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致。
互斥訪問：為了保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性，對臨界資源的訪問必須實現(xiàn)互斥，即在同一時刻只允許一個進(jìn)程或線程對其進(jìn)行操作。這通常通過同步機(jī)制來實現(xiàn)，如互斥鎖（Mutex）、信號量等。
臨界區(qū)

定義與作用：臨界區(qū)是指進(jìn)程中訪問臨界資源的那段代碼。它是保證共享資源在同一時間只被一個進(jìn)程或線程訪問的關(guān)鍵區(qū)域。任何時刻，臨界區(qū)內(nèi)的進(jìn)程數(shù)量不能超過一個，其他試圖進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須在控制流程外等待。
調(diào)度原則：為了高效管理臨界區(qū)的訪問，操作系統(tǒng)遵循一系列原則，包括空閑讓進(jìn)、忙則等待、有限等待和讓權(quán)等待。這些原則確保了即使在高并發(fā)的情況下，也能有效地避免死鎖和進(jìn)程饑餓現(xiàn)象。

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臨界資源是指在同一時間內(nèi)只能由一個進(jìn)程或線程訪問的共享資源，如打印機(jī)、文件等。為了保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性，必須對這些資源的訪問進(jìn)行控制。

臨界區(qū)是指進(jìn)程中用于訪問臨界資源的那段代碼區(qū)域。進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須遵循互斥原則，即任何時候只能有一個進(jìn)程處于臨界區(qū)內(nèi)，以避免多個進(jìn)程同時訪問同一資源導(dǎo)致的數(shù)據(jù)沖突或不一致。臨界區(qū)的管理通常通過鎖、信號量等同步機(jī)制實現(xiàn)。