进程与线程：秒杀程序并发执行与进程管理

在"02-1-进程与线程之进程1"这一章节中，主要讨论了操作系统中的核心概念——进程。首先，作者通过回顾历史背景，强调了进程引入的必要性，因为原有的作业和程序概念无法有效描述程序动态执行的并发情况。多道程序并发执行对于提高系统资源利用率，特别是CPU的效率，以及提升多用户系统的响应速度具有重要意义。操作系统如Mac OS中的top命令，可以作为实例展示进程管理和监控。 进程是操作系统中用于描述程序在系统中运行的一个抽象实体，它包含了程序的执行环境以及相关的系统资源。进程控制涉及创建、调度、同步和通信等操作，是操作系统管理多个任务并发执行的关键。在这个例子中，通过C语言编写的`cpu.c`程序展示了如何创建一个简单的无限循环，不断打印用户输入的字符串，直到手动中断，体现了进程的基本特性。 进程模型通常包括以下几个方面： 1. 进程状态：进程可以处于不同的状态，如运行、就绪、阻塞（如等待I/O完成）或终止。使用操作系统提供的工具（如`top–o+state`命令）可以实时监控这些状态变化。 2. 进程生命周期：进程从创建（通过系统调用）开始，执行其代码，可能因I/O或其他事件阻塞，然后进入就绪队列等待调度，再次获得CPU执行权，直至执行结束或被其他因素终止。 3. 进程调度：操作系统负责决定哪个进程应该在何时获得CPU时间片。常见的调度算法有先来先服务（FCFS）、短进程优先（SRTF）、时间片轮转等。 4. 进程通信与同步：多个进程之间需要协调和通信，操作系统提供了管道、消息队列、共享内存和信号量等机制来实现。 5. 进程安全：为了防止竞态条件和数据损坏，进程间需要进行适当的同步和互斥控制。 通过理解进程及其管理，程序员可以编写更高效的并发程序，充分利用计算机硬件资源，提供更好的用户体验。理解进程模型对于深入学习操作系统原理和设计并发程序至关重要。