一.程式執行

1. 程式順序執行
特徵:
（1）順序性 : 每一操作必須在下一操作開始之前結束。
（2）封閉性 : 程式執行時獨佔全機資源，一旦執行，執行結果不受外界影響。
（3）可再現性：只要執行時的環境和初始條件相同，不論過程怎樣，結果一樣。
2. 程式的併發執行
特徵:
( 1 )間斷性：由於併發程序之間形成了相互制約關係，是併發程序具有
“執行———暫停———-執行”這種間斷性的活動規律。
（2）失去封閉性：程序會受到資源和環境影響。
（3）不可再現性：由於失去了封閉性，也將導致其失去可再現性，其計算結果必將與併發程式的執行速度有關。

二 . 程序的描述

1**. 程序的定義**
為了使程式併發執行，並且可以對併發執行的程式加以描述和控制，引入了”程序“的概念。
定義:
（1）程序是程式的一次執行。
（2）程序是一個程式及其資料在處理機上順序執行時所發生的活動。

1. 程序的基本狀態
   （1）程序的三種基本狀態
   ①就緒態：已經處於準備好的狀態，只要在獲得CPU就可以執行。
   ②執行態：指程序已經獲得CPU，其程式正在執行的狀態。
   ③阻塞態：正在執行的程序由於發生某些事件（I/O請求與,申請緩衝失敗）暫時無法繼續執行，排入阻塞佇列。
   （2）掛起操作（原語Suspend）
   ①活動就緒–>靜止就緒
   ②活動阻塞–>靜止阻塞
   反之用原語Active
2. 程序管理中的資料結構
   記憶體: 記憶體表 裝置: 裝置表 檔案: 檔案表 程序: 程序表（PCB）
   （1）PCB的作用
   ①作為獨立執行基本單位的標誌。
   ②能實現間斷性執行方式。
   ③提供程序管理所需要的資訊。
   ④提供程序排程所需要的資訊。
   ⑤實現與其他程序的同步與通訊。
   （2）PCB資訊
   
   ①程序識別符號（內部，外部）
   ②處理機狀態。
   ③程序排程資訊。
   ④程序控制資訊。
   （2）程序控制塊的組織方式
   ①線性方式。構造線性表，簡單，但是每次查詢需要掃描整張表。
   ②連結方式。把相同狀態的的程序PCB連結成一個佇列。
   ③索引方式。索引表中機率相應狀態的某個PCB和其首地址。

三. 程序控制

1. 作業系統核心
   （1）支撐功能
   ①中斷處理。是核心最基本功能，是整個作業系統賴以活動的基礎。
   ②時鐘管理。基本功能，如在時間騙輪轉排程中，時間片完，便讓時鐘管理產生一箇中斷訊號。
   ③原語操作。要麼全做，要麼全不做，不可分割，常駐記憶體。

（2）資源管理功能
①程序管理
②儲存器管理
③裝置管理

（3）引起程序建立事件
①使用者登入。登入成功，系統將為使用者建立一個程序。
②作業排程。調入記憶體，建立程序。
③提供服務。
④應用請求。

（4）程序的建立
①申請空白PCB。為新程序申請獲得唯一數字標誌符，從PCB集合中索取空白PCB。
②為新程序分配其所需要的資源。
③初始化程序控制塊（PCB）。
④如果程序就緒佇列能夠接納新程序，便將其插入。

三. 執行緒的基本概念

執行緒: 比程序更小的基本單位，用來提高程式併發執行的速度。
1. 執行緒的引入
（1）程序的兩個基本屬性
①程序是一個可擁有資源的獨立單位，一個程序要能獨立執行，必須擁有一定的資源。
②程序同時又是一個可獨立排程和分派的基本單位，每個程序在系統中有唯一的PCB，系統可根據PCB對程序進行排程。
（2）程式併發執行所需時空開銷
①建立程序。
②撤銷程序。
③程序切換
程式併發執行對程序的時空開銷太大，限制程序數目，而且程序切換不宜過於頻繁，限制了併發程序的進一步提高。
（3）執行緒
執行緒 : 把程序的兩個屬性分開來，而作為排程和分派的基本單位的就是執行緒。
2. 執行緒與程序的比較
（1）排程的基本單位
傳統OS：獨立排程和分派的基本單位—–程序
引入執行緒後，獨立排程和分派的基本單位—–執行緒，執行緒切換代價遠遠低於程序，同一程序切換執行緒*不會引起程序的切換，而不在同一程序的執行緒*切換則會。
（2）併發性
不僅程序之間可以併發，執行緒也能併發執行（不管同一程序還是不是同一程序），使OS更具併發性。
（3）擁有資源
程序可以擁有資源，並作為系統擁有資源的基本單位；而執行緒本身並不擁有系統資源（僅有一點保證獨立執行的資源）
( 4 )獨立性
同一程序內的不同執行緒之間的獨立性比不同程序之間的獨立性低得多（前者通常共享很多資源和空間）
（5）系統開銷
建立或者撤銷程序的系統開銷遠大於建立或者撤銷執行緒的開銷，一些OS中，執行緒的切換，同步，通訊都無需核心干預。
（6）支援多處理機系統
傳統程序（單執行緒程序）只能在一個處理機上執行；而多執行緒程序，可以將一個程序的多個執行緒分配到多個處理機上，使它們併發執行，加速了程序的執行。
3. 執行緒執行三個狀態
執行，就緒，阻塞和程序一樣
4. 執行緒控制塊TCB
5. 多執行緒OS中的程序屬性
（1）程序是一個可擁有資源的基本單位。
（2）多個執行緒可併發執行。
（3）程序不是可執行的實體。在多執行緒OS中，把執行緒作為排程的基本單位，程序不在是一個可執行的實體，但仍有與執行相關的狀態，如:程序處於“執行”狀態，實際是指程序中某執行緒正在執行；程序掛起–>所有執行緒掛起。