进程与并发控制：exit和fork示例解析

"本文主要介绍了进程与并发控制的相关概念，包括进程的概念、状态转换、进程控制、线程的引入、进程调度、进程间通信以及进程死锁的解决方案。此外，还探讨了多道程序设计的考虑因素，如资源管理、CPU调度和并发执行的问题。通过飞机订票系统的例子，展示了并发执行可能出现的情况。" 在操作系统中，进程是程序的执行实例，它拥有自己的内存空间和系统资源。进程可以经历多种状态，如新建、就绪、运行、等待和终止。进程控制涉及创建新进程、终止进程、挂起和恢复进程等操作。线程是进程内的执行单元，共享同一地址空间，减少了上下文切换的开销。 多道程序设计是现代操作系统的基础，允许多个程序同时在内存中运行，以提高系统效率。在这样的环境中，必须考虑如何公平地调度CPU给各个用户，以及如何处理并发程序之间的通信和资源竞争。例如，对于CPU资源，系统会通过调度算法确保每个进程有机会获得执行时间，而其他资源则需要通过申请、分配、使用和回收的机制来管理。 在并发环境中，如飞机订票系统的例子，两个终端上的T1和T2进程可能同时尝试读取和修改同一个资源（如票数x）。这种情况下，如果不加控制，可能会导致数据不一致。为了避免这种问题，操作系统采用同步机制，如信号量或互斥锁，来协调并发进程的执行，确保资源的安全访问。 并发分为应用级并发和系统级并发。应用级并发关注的是用户应用程序的并发执行，而系统级并发关注的是操作系统组件和服务的并发执行。程序的顺序执行与并发执行是两种不同的执行模式，前者遵循严格的先后顺序，后者则允许程序在时间上交错执行，产生非确定性的执行顺序。 在描述并发执行时，前趋图是一种常用的工具，它用有向无环图表示各任务之间的依赖关系。在这种图中，节点代表程序段或进程，边表示前驱关系，即一个进程必须在另一个进程之前完成。通过前趋图，可以分析并发执行中的同步和互斥问题，帮助设计正确的并发控制策略。 总结来说，"exit"和"fork"是与进程创建和终止相关的系统调用。"exit"用于结束当前进程，而"fork"创建一个新的子进程，使得父进程和子进程可以并发执行。在理解和实现并发程序时，掌握这些基本概念和机制至关重要。