进程控制与并发：进程标识符及管理

"进程控制块中的信息主要包含进程标识符，包括内部标识符和外部标识符，用于唯一识别和管理进程。进程与并发是操作系统中的关键概念，涉及到进程的状态转换、控制、调度以及进程间通信等内容。多道程序设计提高了系统效率，需要考虑资源管理和公平的CPU调度。并发环境下的程序执行可以是应用级并发或系统级并发，有顺序执行和并发执行两种模式。并发执行时可能出现资源竞争，需要通过适当的同步机制解决。" 在操作系统中，进程是系统资源分配的基本单位，进程控制块（PCB, Process Control Block）是操作系统用于存储进程状态和控制信息的数据结构。进程标识符是PCB的重要组成部分，包括内部标识符和外部标识符。内部标识符通常是系统自动生成的一个唯一数字，方便系统内部管理；外部标识符则由用户或创建进程的程序指定，更便于用户识别和交互。 进程的状态转换通常包括就绪、运行和阻塞三种状态。例如，在一个飞机订票系统中，两个并发运行的进程（T1和T2）可能同时尝试读取同一变量x，这就会引发资源竞争。为了解决这个问题，操作系统需要引入并发控制机制，如信号量，确保并发执行的正确性。 进程调度是操作系统核心功能之一，负责决定哪个进程获得CPU使用权。调度策略的目标是公平和高效，比如轮转调度可以保证每个进程都有机会执行，而优先级调度则优先满足高优先级的进程。对于其他资源，如内存和I/O设备，操作系统采用申请-分配-使用-回收的机制，确保资源的有效利用。 进程间的通信（IPC, Inter-Process Communication）是并发环境下解决问题的关键，允许进程之间交换数据和协调工作。经典的通信方式包括管道、消息队列、共享内存、信号量等。例如，两个并发读取x的进程可以通过信号量实现同步，避免同时修改x导致的数据不一致。 并发死锁是并发环境中可能出现的问题，指多个进程相互等待对方释放资源而形成的僵局。解决死锁的方法包括预防、避免和检测恢复策略，例如，银行家算法就是一种有效的死锁避免策略。 进程与并发是操作系统理论的基石，涉及到了资源管理、调度、通信等多个方面，理解和掌握这些知识对于理解和设计高效的并发系统至关重要。