操作系统进程管理：描述、控制与并发执行

"本章主要探讨了操作系统中的进程管理，包括进程的描述与控制、进程同步与进程通信以及线程的概念。重点讲述了进程在操作系统中的核心地位，以及进程的前趋图、顺序执行和并发执行的特性。" 操作系统是计算机系统的核心组成部分，它负责管理和调度系统资源，确保系统的高效运行。在操作系统中，进程是最基本的执行单元，是系统资源分配和调度的对象。了解进程及其管理是理解操作系统工作原理的关键。 第一部分，进程的描述与控制，涉及了引入进程概念的原因，进程的定义，以及如何进行进程的管理和控制。进程是程序的一次动态执行过程，具有独立的内存空间和执行上下文。进程的创建、撤销和状态转换（如就绪、运行、阻塞）是操作系统对进程进行控制的基本操作。 在2.1节中，前趋图被用来描述程序执行的顺序关系。前趋图是一个有向无环图，其节点代表程序、程序语句或进程，有向边表示执行的先后顺序。起点是无前趋的节点，终点是无后继的节点。前趋图有助于理解程序的执行流程和并发执行的复杂性。 2.1.2节阐述了程序顺序执行的特性，包括顺序性（操作按预定顺序执行）、封闭性（程序独占资源，状态仅由自身改变）和可再现性（在相同条件下，多次执行结果一致）。这些都是单个程序在没有并发环境下的执行特点。 2.1.3节则讨论了程序并发执行的概念，即在短时间内同时运行多个程序。并发执行可以是多CPU或多任务共享单个CPU，它带来了间断性（程序执行非连续）、失去封闭性（资源状态可能被其他程序改变）和不可再现性（由于资源竞争，相同初始条件下的运行结果可能不同）等特征。 进程同步与进程通信是操作系统中解决并发执行问题的重要机制。这部分未在摘要中详细展开，但通常包括信号量、管程、消息传递等机制，用于协调多个并发进程间的活动，确保数据的一致性和正确性。 最后，线程作为轻量级进程，是现代操作系统中更细粒度的执行单元，允许多个线程在同一进程中并行执行，提高了处理器的利用率和系统性能。 这一章深入浅出地介绍了操作系统中关于进程管理的基础知识，为后续章节中更复杂的并发控制和资源调度等内容打下了坚实基础。