操作系统进程管理：并发与进程概念解析

"进程的概念-操作系统进程管理2" 在操作系统中，进程是核心概念之一，它代表了系统中运行的程序实例。进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。在计算机科学中，程序是一组指令或语句的集合，而进程则是这些程序在特定数据集上的实际执行过程。 在传统的顺序程序执行环境中，只有一个程序在运行，它独占系统的所有资源，执行过程不受到其他因素的影响。这种环境下的程序执行具有三个特征：顺序性、封闭性和确定性。顺序性意味着程序按照指令的顺序依次执行；封闭性则表示程序执行不受外界干扰，资源独占；确定性确保在相同的初始状态下，程序执行结果始终一致，与执行速度无关。 然而，随着计算机技术的发展，并发程序执行成为提高系统效率的重要手段。并发环境是指在一段时间内，物理机器上同时有多个程序开始运行但未完成，它们的执行顺序不确定。并发执行的特征包括：程序结果的不可再现性（结果受执行速度影响）、间断性（执行—停止—再执行）、资源共享、独立性和制约性，以及程序与计算的非一一对应关系。独立性指的是各进程可以独立运行，但它们可能通过直接或间接的方式相互影响。资源共享导致了进程间的相互制约，而进程的创建可以由用户提交作业、用户登录、操作系统服务、已有进程创建或用户程序主动创建。 引入并发执行的主要目的是提高资源的利用率，从而提高整个系统的效率。例如，在并发环境下，CPU和其他设备（如DEV1和DEV2）的利用率可以显著提升。在并发环境中，CPU可以在执行A进程的同时，设备DEV1和DEV2也可以服务于B进程，从而使得整体利用率大幅提升。 进程的生命周期包括创建、执行、同步、通信、调度和终止等阶段。进程的创建通常发生在以下几个场景：当用户提交一个批处理作业、用户成功登录、操作系统根据需要创建服务进程，或者已存在的进程生成新的子进程。而进程的中止可能是由批处理作业发出暂停请求、用户请求退出、操作系统强制终止或者进程完成其任务后自然结束。 进程是操作系统中实现并发执行的基础，它封装了程序的执行状态和资源，使得系统能够有效地管理和调度这些并发执行的实体，从而提高资源利用和系统性能。理解进程的概念及其特性对于深入学习操作系统和多线程编程至关重要。