Sünkroniseerimismehhanismid

Sünkroniseerimismehhanismid on protsessid või süsteemid, mida kasutatakse tagamaks, et mitmed komponendid või protsessid töötavad samaaegselt või kooskõlastatult. Need on eriti olulised arvutiteaduses, kus mitmed protsessid või lõimed võivad vajada juurdepääsu ühisele ressursile või peavad oma tegevused järjestama.

Üheks levinumaks sünkroniseerimismehhanismiks on lukud (locks). Lukk tagab, et ainult üks protsess saab korraga ressursile juurde pääseda. Kui üks protsess on luku omandanud, peavad teised protsessid ootama, kuni lukk vabastatakse. Teine levinud mehhanism on semaforid (semaphores), mis on counters, mida kasutatakse ressursi piiramiseks või protsesside signaalimiseks. Semafors võib lubada piiratud arvu protsesse korraga ressursile juurde pääseda.

Lisaks lukkudele ja semaforidele on olemas ka muud mehhanismid nagu muutumatud (mutexes), tingimusmuutujad (condition variables) ja monitorid (monitors). Muutumatud on sarnased lukkudega, kuid neid saab kasutada ainult üks lõim korraga. Tingimusmuutujad võimaldavad protsessidel oodata teatud tingimuse täitumist enne jätkamist. Monitorid on kõrgema taseme konstruktsioonid, mis ühendavad andmeid ja sünkroniseerimismehhanismid.

Sünkroniseerimismehhanismide korrektne kasutamine on kriitilise tähtsusega, et vältida selliseid probleeme nagu surnud lukud (deadlocks) ja võidujooksud (race conditions). Surnud lukud tekivad siis, kui kaks või enam protsessi ootavad üksteist igavesti. Võidujooksud tekivad siis, kui mitu protsessi üritavad samaaegselt ühisele ressursile kirjutada, mille tulemuseks on ettearvamatu ja vigane käitumine.