关于计算机操作系统的进程线程的个人看法理解

  所谓的进程，用我的话来讲就是一个程序进行一次活动，跟程序既有联系又有区别，分为三个状态，就绪状态、运行状态、等待状态（阻塞状态）。当你需要一个活动的时候就会创建一个进程，被创建后就进入就绪状态，直到该进程被调度，在处理机上运行就进行运行状态，在运行过程中，可能需要什么输入输出的操作，这时候就要进行等待状态，等重新调度程序后才继续进行运行状态。

进程包括程序段和进程控制块PCB，对进程实施有效的控制可以更高效进行程序运行。

我们知道计算机可以同时有很多个进程在运行，它们可能会在系统资源上竞争，为了避免这些影响，就要协调进程。系统中存在临界资源，就是一次只能允许一个进程使用的资源，这时候就必须要对进程进行协调，就引入了互斥和同步的概念。

互斥：假如有两个并发进程，其中一个进程在访问某个存储区域的时候，另一个进程只能等那个进程完成后才能读取该存储区的内容。

同步：两个并发的进程，要完成一个任务，要互相等待和互通消息，也就是其中一个进程完成到一个点时要另一个进程的信息，这时候就要等待，直到另一个程序发出消息。

那么操作系统就要实现这两个关系才能使程序正常运行。就有了锁和信号灯两个操作。锁：以0表示资源可用，1表示资源被占用，要用的时候就上锁，用完后解锁。  信号灯：分为P操作和V操作，P操作取信号灯值减1，若结果大于等于0则进程执行，反之不执行。V操作取信号灯值加1，若结果大于0则进程执行，反之不执行。互斥很好实现，我主要讲一下同步的实现，利用P、V操作。

</pre><pre name="code" class="plain">main(){      int s1=0;                  <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"> /*表示有无化验单*/</span>      int s2=0;                 <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;"> </span><span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">/*表示有无化验结果*/</span>      cobegin               a();                            b();                  coend}a()       while(化验工作未完成)        {               P(s1);               化验工作；               V(s2);          }}b(){          while(看病工作未完成)          {                    看病;                    V(s1);                    P(s2);                    诊断;           }}}

上面是就诊的例子，首先cobegin和coend之间的两个函数表示并行的，s1和s2就是相当于信号值，两个进程开始运行，P（s1）的时候s1要减1，小于0，则进程不能运行，要等待，所以a（）在P（s1）的时候就进入等待状态。然后看b（），V（s1）操作然后s1加1，这时候上面a（）中的P（s1）的值刚好等于0，程序能执行了，而b（）中运行到了P（s2），值小于0不能继续运行，要等待。然后b（）就在等待状态，a（）开始进入运行状态，化验工作完成后进行V（s2）操作，这个操作让b（）开始运行，接着往下运行就完成了就诊的操作。再仔细理解一下，就会知道顺序是看病之后进行化验工作，完成后进行诊断。就实现了进程的同步。所以在适当的位置增加P、V操作能更好的调度程序。

线程：进程中的一个执行路径。一个进程有很多的线程，每个线程独立活动的话就能加快处理速度，提高系统的并行处理能力。

接下来我讲一下我当时难理解的一个操作系统并发机制的例子。

用户要创建一个进程要调用fork。调用fork的进程为父进程，新创建的进程叫子进程，子进程有一个唯一的进程标识号PID，子进程中PID的值为0。

main(){        pid_t child;        int i=2;

        if((child=fork())==-1){

                  printf("fork error.\n");

                  exit(0);

        }        if(child==0){                i=i+3;                printf("i=%d\n",i);        }        i=i+5;        printf("i=%d\n",i);}

以上是一个Linux程序一部分，输出结果i的值的顺序有三种，5 10 7，7 5 10，5 7 10。一开始我不明白的是为什么输出会有三个值，在这个程序中不管怎么样最多也就两个输出。经过仔细的理解，因为调用了fork，所以会创建出一个进程，这两个进程会和其他进程一起开始并发执行。在上面提到过，子进程的PID的值为0，所以在子进程中child是等于0的，也就是子进程会运行if(child==0）这一段if语句，所以子进程有两个输出，而父进程是不会运行那个if(child==0)语句的，所以只有一个输出，为什么会有三个结果呢，因为是并发的，不知道究竟哪个进程快，可能子进程全部执行后父进程才进行，也可能父进程执行后子进程才执行，也有可能子进程完成了一个输出，父进程就开始执行输出，接着子进程执行下一个输出。所以才会有三种结果。

  

以上是我对进程线程的一些理解，如果有哪里说得不够好或者不对的地方，欢迎指出，谢谢。