第二章·进程的管理
进程的概述及前置知识
在早期的单道批处理系统中，程序执行方式是顺序执行，也就是一个程序占用整个系统的资源（cpu、内存等），这种方式显然是浪费资源的。而在多道程序系统中，内存可以同时装入多个程序，使它们共享系统资源,并发执行。
显然并发执行提高了资源利用率和吞吐量，考虑道并发执行的特征，才引入进程的概念，这里我们需要对顺序和并发执行进行描述，所以我们需要了解一下前趋图。
前趋图
前趋图（Precedence Graph）：指一个有向无循环图，可记为DAG（Directed Acyclic Graph）,它用于描写进程之间执行的先后顺序。
- 图中的每个节点可表示一个进程或者程序段乃至一条语句，结点间的有向边则表示两个节点之间存在偏序（Partial Order）或前驱关系(Precedence Relation)。
- 先执行箭头前的程序，才能执行箭头后的程序，如P2必须在P1执行完成后，才可执行。
根据前趋图，我们可以发现程序以顺序执行的三个特征：
- 顺序性：每一操作必须再下一操作开始之前结束。
- 封闭性：程序在封闭的环境下运行，即程序运行时独占所以资源，程序一旦开始执行，其执行结果不受外界因素影响。
- 可再现性：只要程序执行时的环境和初始条件相同，当程序重复执行时，不论是不停顿的执行或是“走走停停”地执行，都是相同的结果。
上面我们都是把程序分为同一类内容处理，那么假设程序细分为3种操作I（输入设备）、C(cpu)、O(输出设备)，如下。
图中的蓝线，是并发的其中一种情况，在实际执行的时候结果可能有所不同。
- 整体上看存在着I → C → P的前趋关系，但在具体执行的时候，有多个I、C、P并不存在前趋关系。事实上只有在不存在前趋关系的程序间才可能发生并发执行。
下面来总结一下并发执行的特征:
- 间断性
- 失去封闭性
- 不可再现性
- 回想一下，我们是怎么做到让程序并发的，我们把程序的发生的活动细分化（进程），在各自（进程）使用不同资源的时候得以并发。我们就引出了进程的概念，下面我们给出进程的定义。
进程的定义
- 进程是程序的一次执行。
- 进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。
- 进程是具有独立功能的程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。