操作系统进程管理与并发编程

"北航计算机学院的进程与并发程序设计原理课程主要涵盖了操作系统中的核心概念，包括进程的引入、定义、状态与控制块、线程、进程调度、进程通信、死锁以及在Linux系统中的实现，并通过实际并发程序设计实例进行深入讲解。课程旨在帮助学习者理解并掌握在多任务环境下，操作系统如何管理和协调资源，实现并发执行的效果。" 操作系统是管理和控制计算机硬件及软件资源的系统软件，其核心任务之一就是处理机管理，确保能够高效地执行多个并发任务。并发与并行是两个相关但不同的概念。并发指的是在一段时间内，多个任务看似同时执行，实际上它们是在CPU的快速切换下交替进行的，而并行则是指多个任务真正的同时在不同处理器或核心上执行。 进程是操作系统中执行程序的实体，是系统分配资源的基本单位。进程的引入解决了单一程序执行的局限性，使得计算机可以同时处理多个任务。进程有三种基本状态：就绪、运行和阻塞，每个状态都有相应的转换条件。进程控制块（PCB）是操作系统维护的关于进程的数据结构，包含进程的状态、资源信息等。 进程控制是操作系统对进程进行创建、撤销、阻塞、唤醒等操作的过程。线程是进程内的一个执行流，共享进程资源，相比进程，线程间的切换更快，更节省资源。进程调度是决定哪个进程获得CPU使用权的关键，常见的调度算法有先来先服务、短作业优先等。 进程通信是进程间交换数据和同步的方式，包括管道、消息队列、共享内存等。死锁是系统中多个进程因资源竞争导致的一种僵局，预防和避免死锁是操作系统设计的重要部分。 在Linux这样的操作系统中，进程管理是通过内核来实现的，提供了丰富的API供程序员进行并发编程。并发程序设计实例则帮助学习者将理论知识应用到实际编程中，解决并发环境下的问题。 总结来说，这门课程详细讲解了操作系统中的进程管理和并发程序设计，对于理解和编写高效的并发代码至关重要，有助于提升开发者在多任务环境下的编程能力。