總體來說，把CS用locking鎖住，然後在uniprocessdr的時候，將interrupt給禁止掉，就不會發生任何preemption的情況。但這是一個非常不好的方法，沒有效率，所以需要用到atomic方法。
程式說明：
acquire lock /
用lock鎖住CS
/
critical section
release lock /
執行完工作，釋放CS
/
remainder section
} while (TRUE)；
test_and_set Instruction
程式說明：
boolean test_and_set (boolean *target)
boolean rv = *target；
*target = TRUE；
return rv；
==>這一整段都是個「atomic」，因為不能被中斷。
==>將進入的參數設成TRUE，所以原本在裡面的參數會被return出去，就可以形成一個lock的動作。
Solution using test_and_set()
程式說明：
==>將一開始的初始值設成false，所以不能進入。
while (test_and_set(&lock)；
/* do nothing
/ /
如果是false的話，便不做任何事
/
/
critical section
/ /
如果是true的話，便進入CS執行
/
lock = false； /
執行完畢，從CS中出來
/
/
remainder section */
} while (true);
compare_and_swap Instruction
程式說明：
int compare_and_swap(int * value, int expected, int new_value) {
int temp = *value；
if (*value == expected)
*value = new_value；
return temp；
==>總共會有三個value，分別是「original value(原來值)」、「expected value(期待值)」、「new_value」。
==>return原來值出去，數值進入後判斷variable的value有無跟期待值一樣，如果一樣的話，就將new_value設成value，然後將原來的value return會來，將內容作swap的動作。
Mutex Lock - Spinlock
OS的設計者會建立software tools去解決CS的問題。
而software tools包含mutex lock跟spinlock。
最簡單的方法是mutex lock。
會使用兩種方法來取得與釋放lock：
acquire()：取得lock
release()：釋放lock
acquire()與release()必須是atomic，且透過硬體指令執行。
* busy waiting：如果以上兩種方法沒有取到lock的話，將會處於一種「busy waiting」的狀態，一直在等待，直到可以進入CS並完成後，會release lock，所以此lock會被稱作為「Spinlock」，由busy waiting的方式進行。
Semaphore
是個Synchronization tool，提供更複雜、尖端的方法給process去同步活動。
大部分系統皆有支持。
Semaphore S是一個整數變數(integer variable)。
可透過兩個方法去執行：
wait()
signal()
==>而這兩個方法在過去被稱作為P()與V()。
==>也是個不可被中斷的方法。
Semaphore Usage
Binary semaphore：整數變數的範圍僅限於0~1之間。
類似於mutex lock。
可以解決多樣化的synchronization problems。
有兩個行程P1與P2，以及operation的S1與S2，且要求S1必須在S2之前發生。
可以做到強迫順序的達成。
Semaphore Implementation
在實作時，必須保證在同一時間，不能在同一個semaphore內有兩個process執行wait()跟signal()。
當wait()和signal()被放置在CS中，會變成CS problem。
現在多使用busy waiting方法處理，但並不是最有效率的方法。
應用程式會花費很多時間在CS，所以也不是個好方法。
Semaphore Implementation with no Busy waiting
每個semaphore會連接著一個waiting queue。
每個進入waiting queue的都會有兩個data items：
value(一種整數)
pointer to next record in the list
基本兩個operations：
block:把process放進waiting queue裡。
wakeup：把process從waiting queue中拿出來。
比busy waiting更有效率
Deadlock and Starvation
Deadlock：兩個process在互相等待被對方占住的資源。
Starvation：無限期的blocking；有一個行程可能永遠不會從semaphore wating queue中移出來。
Priority Inversion：是一個排程問題，也就是低優先權的process佔住了高優先權process的資源，如果想要解決這個問題的話，就要透過priority-inheritance protocol解決。
