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2016-09-24T13:23:49Z

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In der [[Programmierung]] versteht man unter '''Prozesssynchronisation''' (oder kurz einfach ''Synchronisation'') die Koordinierung des zeitlichen Ablaufs mehrerer [[Nebenläufigkeit|nebenläufiger]] [[Prozess (Computer)|Prozesse]] bzw. [[Thread (Informatik)|Threads]]. Dabei ist es unerheblich, ob es sich um Threads in einem Programm, um Programme auf einem [[Computer]] oder um Prozesse in einem [[Verteiltes System|Verteilten System]] handelt, die über ein [[Rechnernetz|Netzwerk]] kommunizieren.

Der Zweck der Koordinierung ist zumeist einer der folgenden:
* Gemeinsamer Zugriff auf [[Daten]]. Dabei muss verhindert werden, dass durch gleichzeitigen Zugriff [[Konsistenz (Datenspeicherung)|Inkonsistenzen]] in den Daten entstehen. Dies wird durch [[Mutex]]-Verfahren zum gegenseitigen Ausschluss realisiert.
* Gemeinsame Nutzung beschränkter [[Betriebsmittel (Informatik)|Betriebsmittel]] wie zum Beispiel von [[Peripheriegerät]]en. Hierbei können ebenfalls [[Mutex]]-Verfahren eingesetzt werden, häufig werden aber komplexere Methoden des [[Scheduling]]s benötigt.
* Übergabe von [[Daten]] bzw. [[Nachricht]]en von einem Prozess an einen Anderen, also [[Interprozesskommunikation]].
* Steuerung von Unterprozessen durch [[Signal (Computer)|Signale]], insbesondere das Abbrechen von Prozessen oder das Warten darauf, dass sie terminieren.

Die [[Synchronisation]] der Prozesse besteht nun darin, dass im Allgemeinen ein Prozess auf ein [[Ereignis]] warten muss, das von einem anderen ausgelöst wird. Es ist Aufgabe des [[Prozess-Scheduler|Schedulers]], die sich daraus ergebenden [[Kausalität|kausalen Abhängigkeiten]] so umzusetzen, dass ein Prozess immer nur dann [[Rechenzeit]] bekommt, wenn alle dafür notwendigen Bedingungen erfüllt sind. Konkret wird dies meist durch die klassischen Kontrollmechanismen wie [[Lock]]s, [[Semaphor (Informatik)|Semaphore]] und [[Monitor (Informatik)|Monitore]] gelöst.

Die Abhängigkeiten zwischen den Prozessen lassen sich formal zum Beispiel durch ein [[Petri-Netz]] modellieren. Ein typisches Problem ist in diesem Zusammenhang, dass sich Prozesse [[Verklemmung|verklemmen]] können, wenn sich [[zirkuläre Abhängigkeiten]] bilden – das wird zum Beispiel bei dem Problem der [[Speisende Philosophen|speisenden Philosophen]] deutlich. Ein anderes prototypisches Problem ist die Steuerung eines [[Erzeuger-Verbraucher-Problem|Producer/Consumer-Systems]].

== Siehe auch ==
* [[Paralleler Algorithmus]]
* [[Nichtsequentielle Programmierung]]
* [[Parallelisierung]]
* [[Multithreading]]

== Literatur ==
* {{Literatur
|Autor=James H. Anderson, Yong-Jik Kim, Ted Herman
|Titel=Shared-memory mutual exclusion: major research trends since 1986
|Sammelwerk=Distrib. Comput.
|Band=16
|Nummer=2-3
|Verlag=Springer-Verlag
|Ort=London
|Datum=2003-09
|ISSN=0178-2770
|Seiten=75–110
|DOI=10.1007/s00446-003-0088-6}}
* {{Literatur
|Autor=M. Raynal, D. Beeson
|Titel=Algorithms for mutual exclusion
|Verlag=MIT Press
|Ort=Cambridge MA
|Datum=1986
|ISBN=0-262-18119-3}}

[[Kategorie:Parallelverarbeitung]]

Prozesssynchronisation - Versionsgeschichte

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