2.4 进程联系

1. 顺序程序与顺序环境
2. 并发环境与并发进程
3. 与时间有关的不确定性
4. 相交进程与无关进程
5. 进程同步与进程互斥

一、顺序程序与顺序环境

（1）在顺序环境中：

程序的指令或者语句序列是顺序执行的

在计算机系统中只有一个程序在运行（单道环境）

一个进程/程序独占所有计算机资源

（2）顺序特征

• 顺序性执行
• 封闭独占资源
• 确定可再现性（即对于一个程序而言，只要输入相同，则输出也相同）

二、 并发环境与并发进程

（1）在并发环境中：

在一定时间内物理机器上有两个或者两个以上的程序 （多道环境）

程序处于开始运行但尚未结束的状态

程序执行次序不是事先确定的（不确定的）

（2）并发特征：

• 程序结果的不可再现性（即对于一个程序而言，尽管输入相同，但输出也不一定相同）

• 程序的执行呈现间断性 （程序的执行是会被打断的）

• 系统中各类资源共享

• 独立性和制约性

• 程序和计算不再对应

三、 与时间有关的不确定性

如：
系统中存在两个进程，两个进程都会对一个共享变量C做某一操作；
这样的话，两个进程执行顺序的不确定性对C的影响会导致变量C最终结果的不同；

类似的举例还有如终端订票进程等。

四、 相交进程与无关进程

（一）直接式制约与间接式制约

直接式制约： 直接作用，一般出现于两个合作关系的进程之间 （也就是说两个进程之间有 “通信的行为”，需要实时地“沟通交流”，以完成“最终任务”）

间接式制约： 间接作用，一般出现于两个没有合作关系的进程竞争资源

（二）相交与无关进程

相交进程： 并发进程在逻辑上有某种联系

无关进程： 逻辑上无任何联系的并发进程

直接式制约只会发生在相交进程之间，而间接式制约可以发生在相交进程或者无关进程之间；

五、 进程同步与进程互斥

（1）进程同步（直接作用）： 根据一定的时序关系合作完成一项任务；

并发进程因直接制约而相互等待，彼此互相发送消息进行合作，使得各进程按照一定的速度执行；

进程间的相互联系是有设计者有意识的安排的，进程的同步实际上就是一种直接式制约；

（2）进程互斥（间接作用）：各进程竞争使用临界资源；

临界资源：一次只允许一个进程使用的系统资源；

进程间通过如临界资源等中介发生了联系，是设计者无意识安排的；

进程互斥既可以发生在相交进程间，也可以发生在无关进程间；

（3）进程同步和互斥的关系：

互斥反映了进程间的竞争关系，而同步则反映了进程间的合作关系。

进程互斥是进程同步的一种特殊情况，因为互斥所涉及的进程之间没有固定的必然的联系，它们只是竞争获得共享资源的使用权；而同步所涉及的并发进程之间有一种必然的联系，即使资源可用，若没有获得同步消息，进程也不能去使用。