什么叫临界区？

临界区（Critical Section）是并发编程中的核心概念，指访问共享资源的代码段，该代码段在同一时刻只允许一个进程或线程执行。

核心特征：

• 互斥性：任意时刻最多一个执行单元进入
• 原子性：区内操作不可中断
• 有限等待：请求进入的进程必须在有限时间内获得访问权

典型场景：

// 共享变量
int counter = 0;

// 临界区示例
lock(mutex);      // 进入临界区
counter++;        // 访问共享资源
unlock(mutex);    // 退出临界区

实现机制：

1. 硬件级：Test-and-Set、Compare-and-Swap指令
2. 软件级：Peterson算法、Dekker算法
3. 操作系统级：信号量（Semaphore）、互斥锁（Mutex）、管程（Monitor）

设计原则：

• 最小化临界区长度以减少竞争
• 避免在临界区内进行I/O操作或阻塞调用
• 确保所有执行路径都能正确释放锁

临界区管理不当会导致死锁、活锁或优先级反转等并发问题，是系统设计中需要重点关注的性能瓶颈。