操作系统、计算机网络、计算机组成原理中同步和异步的概念

操作系统中

同步

在并发环境下，保持操作之间的偏序关系的行为。

进程同步是指多个进程中发生的事件存在某种时序关系，必须协同动作共同完成一个任务。简单来讲同步是一种协作关系。

同步亦称直接制约关系，它是指为完成某种任务而建立的两个或多个进程，这些进程因为需要在某些位置上协调它们的工作次序而等待、传递信息所产生的制约关系

举几个例子：
当两个进程运行时，进程A需要获取进程B此时运行到某一步的运行结果或者信息，才能进行自己的下一步工作，这个时候就得等待进程B与自己通信（发送某一个消息或信号），进程A再继续执行。这种进程之间相互等待对方发送消息或信号的协作就叫做进程同步。或者工厂的流水线，每道工序都有自己特定的任务，前一道工序没有完成或不合格后一道工序就不能进行。再或者ABC三个进程分别负责输入、处理、输出数据，A必须先执行，B次之，最后C。

异步

异步性：是指进程以不可预知的速度向前推进。在多道程序环境下，进程是并发执行的，不同进程之间存在着不同的相互制约关系(一般是资源问题)。内存中的每个进程何时执行，何时暂停，以怎样的速度向前推进，程序总共需要多少时间才能完成等，都是不可预知的。

互斥

多个进程在运行过程中，都需要某一个资源时，它们便产生了竞争关系，它们可能竞争某一块内存空间，也可能竞争某一个IO设备。当一方获取资源时，其他进程只能在该进程释放资源之后 才能去访问该资源，这就是进程互斥。简单来说，互斥是一种竞争关系。
举例：假如多个进程同时申请一台打印机，而先申请打印机的一方先使用打印机，当它用完时在给其他进程使用。在一个进程使用打印机期间，其他进程对打印机的使用申请不予满足，这些进程必须等待。

同步和异步

在现代操作系统中，有并发性，共享性，虚拟性，不确定性四大基础特征。而程序并发活动的实现是异步（一个程序走走停停），并发控制的时候需要用到同步技术。

所以并发控制需要同步，并发的实现是异步，同步过多又会导致死锁。在并发领域有一句经典的话，并发执行的可串行化。那么并行是什么？并行才是真正的并发。并发只不过在占用时间片不同上实现的。

计算机网络：

同步通信简单的说就是你在发送数据时候我必须同时接受。这个过程有精确的时钟控制。

而异步通信是你在发数据时候必须加上开始与结束符号，这样我才可以接受，异步通信没有时钟控制。因为没有了时钟的控制（额外硬件），所以成本低，设备简单，但是传输效率较低。（开始与结束符占了开销）。

机组：

同步与异步在I/O中指的是一种数据访问机制。

同步指的是主动请求后等待I/O，数据就绪后读写必须阻塞。

异步指的是主动请求后，可处理其他任务，等I/O完毕后通知。

总结：

这三者的同步和异步相类似。只是操作系统中的同步和异步并不像相对关系。

操作系统中，同步是对于进程和进程而言。异步更像是宏观的看各个进程。

同步

1. 同步是阻塞模式；
2. 同步是按顺序执行，执行完一个再执行下一个，需要等待，协调运行；

异步：

1. 异步是非阻塞模式，无需等待；
2. 异步是彼此独立，在等待某事件的过程中，继续做自己的事，不需要等待这一事件完成后再工作。线程是异步实现的一个方式。

参考链接

操作系统中的同步和异步
同步与异步到底是什么？？？