2.1前驱图和程序执行
2.1.1前驱图
前驱图是一个有向无循环图，记为DAG，可用于描述程序/进程之间执行的前后关系。
注意：前驱图中不允许有循环
2.1.2程序顺序执行
程序的顺序执行：在计算机系统中只有一个程序在运行，这个程序独占系统中所有资源，其执行不受外界影响，一道程序执行完后另一道才开始。
特点：
顺序性：处理机严格按照程序规定的顺序执行
封闭性：程序在封闭环境下运行，独占全机资源，一旦开始不受外界影响
可再现性：（程序的结果与运行时间无关，只与初始条件有关）只要环境和初始条件相同，都可获得同样结果
2.1.3 程序并发执
程序的并发执：若干程序同时在系统中执行，这些程序的执行的执行在时间上是重叠的，一个程序的执行尚未结束，另一个程序的执行已经开始。
特点：间断性（程序在并发执行时，由于它们共享资源或为完成某一项任务而合作，致使在并发程序之间存在相互制约的关系）、失去程序的封闭性（程序在并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态将由多个程序来改变，致使程序的运行失去了封闭性。）、不可再现性（程序在并发执行时，由于失去了封闭性，也导致失去了可再现性。）
2.2进程的描述
2.2.1进程的定义与特征
进程的定义：进程是程序的执行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位
特征：
（1）动态性： 进程具有生命周期。它由系统“创建”而诞生，被“调度”而执行，因得不到资源而暂停，最后因被“撤销”而消亡。
（2）并发性：不同进程的动作在时间上可以重叠，即系统内的多个进程是可以并发执行的。
（3)独立性：进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调动的基本单位。在今天既有进程又有线程的操作系统中，进程仍是一个拥有资源的独立单位，但不再是一个可执行的实体，系统独立运行的基本单位变成线程了。
（4）异步性：进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进。不可预知的原因是并发执行。
2.2.2进程的基本状态与转换
就绪状态（Ready）：当进程已分配到除CPU以外的所有需要的资源，只要能获得处理机（CPU）的资源，便可立即执行。
有的系统为了暂时缓和内存的紧张状态，或为了调节系统负荷引入了挂起状态。即暂时将一部分进程，将他们临时从内存中换出至外存，使他们暂时和系统脱离联系。这样进程的就绪状态可以细分为：活动就绪状态（未被挂起）、静止就绪状态（被挂起）；阻塞状态细分为：活动阻塞状态（未被挂起）、静止阻塞状态（被挂起）
执行状态（Running）：当进程已获得处理机资源，其程序正在处理机上执行。
阻塞状态（Blocked）或等待状态：正在执行的进程，由于等待某件事件发生而无法执行时，便放弃处理机资源而处于暂停的状态。
在不少系统中，增加了两种基本状态：（1）新状态：进程刚被创建，并分配资源时；（2）终止状态：在进程结束后不会立即撤销进程，相应的进程会暂时留在系统中，以便收集进程的相关信息。
2.2.3挂起操作和进程状态的转换
挂起和阻塞的区别
对系统资源占用不同：虽然都释放了CPU，但阻塞的进程仍处于内存中，而挂起的进程通过“对换”技术被换出到外存（磁盘）中。
发生时机不同：阻塞一般在进程等待资源（IO资源、信号量等）时发生；而挂起是由于用户和系统的需要，例如，终端用户需要暂停程序研究其执行情况或对其进行修改、OS为了提高内存利用率需要将暂时不能运行的进程（处于就绪或阻塞队列的进程）调出到磁盘
恢复时机不同：阻塞要在等待的资源得到满足（例如获得了锁）后，才会进入就绪状态，等待被调度而执行；被挂起的进程由将其挂起的对象（如用户、系统）在时机符合时（调试结束、被调度进程选中需要重新执行）将其主动激活
挂起操作的目的
终端用户的需要: 修改、检查进程
父进程的需要：修改、协调子进程
对换的需要：缓和内存
负荷调节的需要：保证实时任务的执行
2.2.4进程管理中的数据结构
操作系统中用于管理控制的数据结构
为了便于实现对进程的管理，将其抽象成各种数据结构；
为了协调诸多用户对系统中共享资源的使用，必须记录和查询各种资源的使用及各类进行运行情况的信息。
对于每个资源和进程都设置一个数据结构，用于表征其实体，称为资源信息表或进程信息表（标识、描述、状态等信息）
PCB作用
为了便于系统描述和管理进程，OS为每一个进程专门定义了一个数据结构——PCB。
PCB作为进程实体的一部分，记录了操作系统所需的，用于描述进程的当前情况以及管理进程运行的全部信息，是操作系统中最重要的记录型数据结构。
PCB的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（含数据）成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其他进程并发执行的进程。
（1）作为独立运行基本单位的标志。系统创建一个新进程时，为它建立一个PCB。进程结束时回收其PCB，进程于是也随之消亡。PCB已成为进程存在于系统中的唯一标志。
（2）能实现间断性运行方式。当进程因阻塞而暂停执行时，可将进程的CPU现场信息保留在被中断进程的PCB中，供该进程再次被调用时恢复现场使用。
（3）提供进程管理所需要的信息。当调度程序调度到某进程执行时，可根据PCB中的程序和数据首地址，去访问程序和数据。
（4）提供进程调度所需要的信息。PCB中需要记录进程的状态、优先级、等待时间等信息，以供调度程序参考。
（5）实现与其他进程的同步与通信。PCB中需要设置用于同步的信号量、实现进程通信的区域以及通信队列指针等。
PCB中的信息
（1）进程标识符
（2）处理机状态
（3）进程调度信息
（4）进程控制信息
PCB的组织方式
（1）线性方式：所有的PCB都组织在一张线性表中，把该表的首地址存放在内存的一个专用区域中。
（2）链接方式：同一状态进程的PCB组成一个链表，不同状态对应多个不同的链表，从而形成各种队列。分为就绪链表、阻塞链表。
（3）索引方式：对具有相同状态的进程，分别设置各自的PCB索引表，表明PCB在PCB表中的地址。
2.2.5.进程和程序的区别
1）程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，它是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态概念。
2）程序的存在是永久的，而进程则是有生命期的，它因创建而产生，因调度而执行，因得不到资源而暂停，因撤消而消亡。
3）程序仅是指令的有序集合，而进程则由程序段、相关数据段、进程控制块（PCB）组成。
4）进程与程序之间不是一一对应。
2.3进程控制
进程控制是进程管理中最基本的功能，它可用于创建一个新进程；终止一个无法运行下去的进程；转换进程的运行状态；进程控制一般由OS的内核中的原语来实现