并发处理：操作系统中的进程与线程

"操作系统 并发进程 计算机" 操作系统中的并发进程是现代计算机系统中的核心概念，特别是在多任务或多用户环境下。并发处理允许多个任务同时进行，提高了系统的效率和响应性。并发程序及特点主要体现在以下几个方面： 1. **顺序程序及特点**： - **顺序执行**：在单道系统中，程序按预设的顺序执行，每个程序段的执行不被其他程序中断，具有执行顺序性和封闭性。 - **顺序性**：处理机按照程序的指令顺序逐条执行。 - **封闭性**：程序执行过程中独占资源，不受外界影响。 - **可再现性**：相同的初始条件将导致相同的结果，与执行时间无关。 2. **并发程序及特点**： - **并发环境**：在多道批处理、多用户或实时系统中，多个程序段可以同时启动但未完成，执行次序不确定。 - **并发执行**：程序段在时间上重叠，执行过程交织在一起，可能由时间片轮转、抢占式调度等方式实现。 - **并行语句表示**：使用并发结构如`cobegin S1; S2; S3; ...; SN coend;`来描述并发执行的程序段，但不指定具体执行顺序。 3. **进程的基本概念**： - **进程**：是操作系统中独立执行的程序实例，拥有自己的内存空间和系统资源，可以并发执行。 - **进程控制**：操作系统通过进程控制块（PCB）管理进程的创建、撤销、状态转换等。 4. **进程互斥**： - 当多个进程访问共享资源时，为了防止数据不一致，需要实现互斥，即同一时间只有一个进程能访问共享资源。 5. **进程同步**： - 进程间需要协调工作时，通过信号量、管程、事件等机制实现同步，确保进程按预期顺序或协同方式执行。 6. **线程的基本概念**： - 线程是进程内的执行单元，轻量级，共享进程资源，同一进程内的线程可以并发执行，提高处理器利用率。 并发进程在操作系统中涉及的概念还包括进程调度、死锁预防、资源分配等复杂问题。理解并发和线程的原理对优化系统性能、编写高效的多线程代码至关重要。在实际应用中，比如Web服务器、数据库系统、大规模科学计算等领域，并发处理都是不可或缺的技术。