Sünkroonimisalgoritmid

Sünkroonimisalgoritmid on arvutiteaduses kasutatavad meetodid, mis tagavad mitme protsessi või lõime üheaegse, järjestatud ja õige töö. Need algoritmid on eriti olulised paralleelsetes ja hajutatud süsteemides, kus mitu arvutusüksust töötavad samal ajal ja peavad omavahel ressursside jagamist või andmete koordineerimist.

Peamine eesmärk on vältida nn. võistlusolukordi (race conditions), kus mitu protsessi üritavad samaaegselt muuta ühist andmestruktuuri, mille tulemusena võib tekkida ettearvamatu ja vale tulemus. Sünkroonimisalgoritmid tagavad, et kriitilistesse sektsioonidesse, kus neid ühiseid ressursse kasutatakse, pääseb korraga ainult üks protsess.

Tuntumate sünkroonimisalgoritmide hulka kuuluvad semaforid, mida kasutatakse ressursside piiramiseks ja protsesside vahelise suhtluse korraldamiseks. Monitored on samuti levinud, pakkudes kõrgema taseme sünkroonimismehhanisme, mis ühendavad andmed ja protseduurid, et tagada ohutu juurdepääs. Vabamajandus (lock-free) algoritmid püüavad sünkroonida ilma traditsiooniliste lukustuste kasutamiseta, mis võib parandada jõudlust ja vältida surnud lukke (deadlocks), kuid on sageli keerulisemad implementeerida.

Lisaks semaforidele ja monitored on kasutusel ka teisi mehhanisme nagu lukkud (locks), mida võivad olla binäärsed (mutexes) või loendatavad. Kitsendatud sektsioonide (critical sections) kaitsmiseks kasutatakse tihti ka spetsiaalseid operatsioonisüsteemi pakutavaid funktsioone.

Sünkroonimisalgoritmide valik sõltub süsteemi nõudmistest, jõudluse vajadustest ja potentsiaalsetest probleemidest, nagu surnud lukud või näljutamine (starvation), kus mõni protsess ei saa kunagi ressursile ligipääsu.