操作系统进程管理：并发与同步

"OS第二章1.ppt" 讲述了操作系统中关于进程描述与控制的概念，主要包括前趋图、程序的顺序执行和并发执行、进程控制、进程同步、进程通信以及线程的基础知识。 在操作系统中，进程是程序在执行过程中的一个实例，它包含了程序、数据和执行状态。进程控制是操作系统对进程生命周期进行管理的过程，包括创建、撤销、阻塞、唤醒等操作。而进程同步是指多个进程协同工作，按照特定顺序执行，确保资源的有效利用和系统的一致性。 前趋图是一种有向无环图（DAG），用于表示进程执行的先后关系。每个节点代表一个程序段或进程，有向边则表示前一个进程必须先完成，后一个进程才能开始。例如，如果Pi是Pj的直接前趋，那么Pi完成后Pj才能开始。前趋图的起点是没有前趋的初始结点，终点是没有后继的终止结点，权重可以表示程序段的执行时间或资源需求。 程序的顺序执行是指在单处理器系统中，程序的各个部分按照预设的顺序依次执行，确保了程序的顺序性和封闭性。顺序性意味着每个操作必须严格按照规定的顺序进行，封闭性则是指程序运行时独占资源，其结果不会受到外部因素的影响，具有可再现性，即在相同的环境和初始条件下，程序执行的结果是一致的。 然而，程序的并发执行打破了这种顺序性。在多道程序设计和多处理器系统中，不同的程序段可以在同一时间段内同时处理，这允许系统提高资源利用率和系统效率。并发执行并不意味着所有的程序都在同一时刻执行，而是它们交替占用处理器，使得在宏观上看起来是并行的。例如，在并发执行的前趋图中，输入、计算和打印程序可以并发进行，每个程序的处理序列内部仍保持顺序，但不同序列之间可以交错执行。 进程通信则是进程间交换信息的方式，以协调各自的操作，这包括共享内存、消息传递等机制。线程是进程内的一个执行单元，比进程更轻量级，可以实现更高效的并发执行。 总结来说，这个资源涵盖了操作系统中进程的基本概念，特别是进程的顺序执行和并发执行的原理，以及如何通过前趋图来描述它们之间的关系，这对于理解操作系统的工作原理至关重要。