操作系统进程管理：多道程序设计与进程顺序执行解析

本资源是关于操作系统进程管理的课件，重点讲解了进程的基本概念、控制、同步、经典同步问题、通信以及线程。其中，阻塞链表和PCB链表是进程管理中的关键组织方式，特别是如何通过PCB（Process Control Block）将进程按事件分到多个队列中，以实现更有效的进程调度。 操作系统是管理和控制计算机硬件与软件资源的系统软件，它的核心任务是使得多个进程能够并发执行，提高系统效率。在单道批处理系统中，程序是顺序执行的，而在多道程序设计中，多个程序可以同时存在于内存并运行，形成了并发执行的方式。 进程是操作系统中运行的程序实例，具备独立功能，并且在执行时可能需要独占系统资源。进程具有三个基本特征：顺序性、封闭性和确定性。顺序性指的是程序执行的语句必须按照特定顺序进行；封闭性意味着进程执行不受外界影响，结果仅取决于程序本身；确定性则指在相同的初始条件下，进程的执行结果是可预见的、可再现的。 前趋图是描述进程执行顺序的一种工具，它由有向无环图（DAG）构成，节点代表程序段或进程，边表示执行的先后关系。这种图形化表示有助于理解和解决进程间的同步问题。 在进程管理中，PCB是操作系统用来存储进程状态和控制信息的数据结构。通过PCB链表，系统可以跟踪和管理所有的活跃进程。当进程需要等待某个事件发生时，例如等待I/O操作完成，操作系统会将该进程放入相应的阻塞队列，待事件发生后，再将其唤醒并重新调度。 进程同步是多进程环境下确保进程间正确协调的重要机制，经典的进程同步问题包括哲学家就餐问题、生产者消费者问题、读者写者问题等。为了解决这些问题，操作系统提供了信号量、管程等同步原语。 进程通信则是进程间交换数据和信息的方式，包括共享内存、消息传递等方法，以实现进程间的协作。 线程是进程内的一个执行单元，线程共享进程的资源，但拥有独立的运行栈和程序计数器，因此线程间的切换比进程更轻量级，提高了处理器资源的利用率。 这个课件涵盖了操作系统中进程管理的基础知识，对于理解多道程序设计、进程控制与同步、进程通信以及线程管理有极大的帮助。