进程管理：并发执行与特性分析

该资源是关于操作系统中进程管理的课件，主要讲解了程序并发执行的特征、进程的概念、状态及组成，同时也涉及到了进程控制块（PCB）和线程的基本概念。 在操作系统中，程序并发执行是多道程序设计的基础，它带来了三个主要特征： 1. **失去封闭性**：在单道程序环境下，程序执行的过程是封闭的，不会受到其他程序的影响。但在并发环境中，由于多个程序共享系统资源，一个程序的执行结果可能受到其他程序的干扰，不再封闭。 2. **程序与计算不再一一对应**：在并发执行时，程序的执行并不总是从头到尾连续进行，而是被操作系统分割成若干片段交替执行，这导致程序的执行与计算过程不再能简单地一一对应。 3. **并发程序在执行期间相互制约**：由于共享资源的存在，多个并发执行的程序可能会因为竞争资源或依赖关系而相互制约，需要通过同步机制协调执行。 进程作为操作系统中描述程序执行的一个抽象概念，具有以下关键特征： 1. **动态性**：进程是程序执行的一个实例，其生命周期包括创建、执行、等待、结束等多个阶段，表现出动态变化的特性。 2. **并发性**：在多道程序设计中，多个进程可以同时处于运行状态，共同分享处理器的时间片，实现并发执行。 3. **调度性**：操作系统通过调度算法决定哪个进程应该获得处理器，以确保资源的有效利用。 4. **异步性**：由于并发执行，进程的执行顺序不再是固定的，呈现出不可预测的异步行为。 5. **结构性**：每个进程都包含程序、数据、栈以及进程控制块（PCB）等组成部分，构成了其结构化的特征。 进程控制块（PCB）是操作系统管理和控制进程的核心，包含了进程的详细信息，如进程状态（运行、就绪、阻塞）、调度优先级、资源需求和分配情况等。PCB使得操作系统能够识别和控制各个进程，它是进程存在的唯一标识。 进程的状态主要有三种：运行状态（正在处理器上执行）、就绪状态（已准备就绪，等待CPU分配时间片）和阻塞状态（因等待某种事件而暂停执行）。这些状态之间存在一定的转换关系，例如，运行状态可以转为阻塞状态，当等待的事件发生后，阻塞状态又可以转为就绪状态。 此外，课件还提到了线程的概念，它是进程中执行的更小的单位，共享同一地址空间，减少了上下文切换的开销，提高了系统效率。 这个课件深入浅出地介绍了操作系统中进程并发执行的基本原理和管理机制，对于理解多任务环境下的程序行为和操作系统如何管理这些行为提供了基础知识。