进程管理：理解并发、状态与控制

进程管理是操作系统中的核心概念，它涉及对计算机系统中执行的多个任务或活动进行组织和控制。在本章中，我们将深入探讨以下几个关键知识点： 1. **进程的基本概念**： - **程序的顺序执行**：程序按照编写的指令顺序执行，如例1所示，依次完成各个操作步骤，具有严格的顺序性、封闭性和可再现性。顺序执行的特点决定了程序的执行过程是线性的。 - **前趋图（Precedence Graph）**：用来表示进程中各操作或任务之间的执行依赖关系，是无环的有向图，有助于理解进程执行的逻辑顺序。 2. **进程的状态与控制**： - **进程状态**：进程通常处于不同的状态，如就绪、运行、阻塞等，这些状态反映了进程执行的不同阶段。进程的动态性和并发性是进程管理的重要特性，它们允许在同一时间处理多个任务。 - **进程控制**：包括创建、调度、同步和终止等操作，确保进程的生命周期管理。进程控制块（PCB，Process Control Block）是操作系统用来存储进程相关信息的结构，对进程的管理和调度至关重要。 3. **进程同步与通信**： - **进程同步**：当多个进程共享资源或依赖于彼此的执行结果时，需要协调它们的执行。这涉及到锁、信号量等同步机制，以避免数据竞争和死锁等问题。 - **经典进程同步问题**：分析和解决进程同步中的常见问题，如生产者-消费者问题、读者-写者问题等，锻炼对并发控制的理解。 - **进程通信**：不同进程间的信息交换，可以通过管道、消息队列等方式实现，支持进程间的协作和数据共享。 4. **线程**： - 在现代操作系统中，线程是进程内部的执行单元，可以并发执行，提高了系统的并发性能。理解线程与进程的关系，包括创建、销毁和同步线程，是进程管理的重要组成部分。 学习要求中强调了掌握进程概念、理解其动态性和并发性、区分进程与程序的区别、了解基本状态及其转换、深入理解进程控制块的作用。通过阅读这些内容，学生将能够构建对操作系统中进程管理的全面理解，从而在实际编程和系统设计中有效地运用这些概念。