进程与并发控制：周转时间解析

"本文主要介绍了进程与并发的概念，包括周转时间的四个组成部分，多道程序设计的目的和考虑因素，以及并发执行的相关知识点。" 在计算机操作系统中，进程是执行中的程序的一个实例，它包含了程序的上下文和状态。周转时间是衡量系统性能的重要指标，它由作业在外存后备队列上的等待时间、进程在就绪队列上的等待时间、进程在CPU上执行的时间以及进程等待I/O操作完成的时间这四部分组成。理解这些组成部分对于优化系统调度和提高资源利用率至关重要。 多道程序设计是现代操作系统的基础，它允许多个程序同时存在于内存中并行执行，以提高系统效率。在这种环境下，系统需要考虑如何公平地分配CPU时间，确保用户得到及时的服务，同时还要处理进程间的通信和资源管理。对于CPU这样的共享资源，采用调度机制来分配使用权，而其他资源则通过申请、分配、使用和回收的过程来管理。在并发程序运行时，可能会出现资源竞争，这时需要适当的同步和互斥机制来避免和解决冲突。 并发执行是计算机系统中的一个重要特性，它使得多个任务可以同时进行，但并不意味着它们一定是并行的。并发可以分为应用级并发和系统级并发，前者涉及用户级别的应用程序，后者涉及到操作系统级别的并发执行。在并发环境中，程序的执行次序是不确定的，这可能导致数据的竞争条件和死锁等问题。为了管理这种复杂性，操作系统会利用前趋图等工具来描述程序的执行关系，确保正确性和一致性。 程序的顺序执行与并发执行的区别在于，顺序执行遵循严格的先后顺序，而并发执行则可以打破这种顺序，使得多个程序或任务看起来几乎同时执行。前趋图是一种用于描述程序执行依赖关系的图形表示，无环的有向图结构可以清晰地表示出任务之间的先后关系，帮助理解和解决并发执行中的问题。 在实际应用中，如飞机订票系统的例子，可能存在两个并发进程T1和T2读取和修改同一资源，这就需要引入同步机制，如信号量或锁，来确保资源的正确访问和避免数据不一致。 总结来说，进程与并发是操作系统核心概念，涵盖了调度、通信、死锁预防等多个方面，理解并掌握这些知识点对于系统设计和优化具有重要意义。