程序并发执行与顺序执行相比会产生哪些新特征

程序并发执行与顺序执行相比会产生可分割性、失去封闭性、失去可再现性。

可分割性：通过并发执行有可能提高计算的性能。有些程序本质上并不需要并行执行，但如果能使用多个处理器同时计算，可能得到很大的速度提升，或者满足实际的需要。

失去可再现性：计算机硬件通常控制着一批独立设备和部件。这些设备/部件的特性和 *** 作速度不同，相应控制程序最好作为独立的进程，根据需要开始/结束或暂时中断。需要与处理器上运行的其他线程交互，实现系统的整体行为。

失去封闭性：许多程序里，特别是各种服务器、图形应用、计算机模拟等，需要做很多基本上相互独立的工作。构造这种程序，最简单也最合逻辑的方式，就是用一个独立的执行进程实现一个工作。

扩展资料：

程序并发执行的主要特点是并发程序间具有相互制约的关系，程序并发执行失去了程序的封闭性和再现性，程序和机器执行程序的活动不再一一对应。

从程序的活动方面看，则可能有若干个作业程序同时或者相互穿插在系统中并发执行。这时，计算机不再是简单的顺序执行一道程序。也就是说，一道程序的前一 *** 作结束后，系统不一定立即执行其后续的 *** 作，而可能转而执行其他程序的某一 *** 作。

进程的最基本特征

1动态性：可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期。

2并发性:引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行，而程序本身是不能并发执行的。

进程的结构特征:

1独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位

2异步性：由于进程间的相互制约，使进程具有执行的间断性，即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进。

计算机进程：是指计算机运行的程序的多少，是计算机中的程序关于某数据 上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是 *** 作系统结构的基础。每打开一个程序时，这时计算机的进程就会多一个。计算机进程数越多，越影响计算机的运行速度。

一、进程的特性

1、动态性：进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的。

2、并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行

3、独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位；

4、异步性：由于进程间的相互制约，使进程具有执行的间断性，即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进。

二、定义

狭义定义：进程是正在运行的程序的。

广义定义：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是 *** 作系统动态执行的基本单元，在传统的 *** 作系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。

进程的概念主要有两点：第一，进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间，一般情况下，包括文本区域（text region）、数据区域（data region）和堆栈（stack region）。文本区域存储处理器执行的代码；数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存；堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。第二，进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体，只有处理器赋予程序生命时（ *** 作系统执行之），它才能成为一个活动的实体，我们称其为进程。

进程是 *** 作系统中最基本、重要的概念。是多道程序系统出现后，为了刻画系统内部出现的动态情况，描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序设计 *** 作系统都建立在进程的基础上。

嵌入式系统是以应用为中心，软硬件可裁减的，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式 *** 作系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件”。

一、嵌入式 *** 作系统的发展

作为嵌入式系统（包括硬、软件系统）极为重要的组成部分的嵌入式 *** 作系统，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式 *** 作系统具有通用 *** 作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。与通用 *** 作系统相比较，嵌入式 *** 作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。

嵌入式 *** 作系统伴随着嵌入式系统的发展经历了四个比较明显的阶段：

第一阶段：无 *** 作系统的嵌入算法阶段，以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统，具有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。应用于一些专业性极强的工业控制系统中，通过汇编语言编程对系统进行直接控制，运行结束后清除内存。系统结构和功能都相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。

第二阶段：以嵌人式CPU为基础、简单 *** 作系统为核心的嵌入式系统。CPU种类繁多，通用性比较差；系统开销小，效率高；一般配备系统仿真器， *** 作系统具有一定的兼容性和扩展性；应用软件较专业，用户界面不够友好；系统主要用来控制系统负载以及监控应用程序运行。

第三阶段：通用的嵌人式实时 *** 作系统阶段，以嵌入式 *** 作系统为核心的嵌入式系统。能运行于各种类型的微处理器上，兼容性好；内核精小、效率高，具有高度的模块化和扩展性；具备文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支持、图形窗口以及用户界面等功能；具有大量的应用程序接口（APl）；嵌入式应用软件丰富。

第四阶段：以基于Intemet为标志的嵌入式系统。这是一个正在迅速发展的阶段。目前大多数嵌入式系统还孤立于lnlemet之外，但随着Intemet的发展以及Intemet技术与信息家电、工业控制技术等结合日益密切，嵌入式设备与Intemet的结合将代表着嵌入式技术的真正未来。

二、使用实时 *** 作系统的必要性

嵌入式实时 *** 作系统在目前的嵌入式应用中用得越来越广泛，尤其在功能复杂、系统庞大的应用中显得愈来愈重要。

1．嵌人式实时 *** 作系统提高了系统的可靠性。在控制系统中，出于安全方面的考虑，要求系统起码不能崩溃，而且还要有自愈能力。不仅要求在硬件设计方面提高系统的可靠性和抗干扰性，而且也应在软件设计方面提高系统的抗干扰性，尽可能地减少安全漏洞和不可靠的隐患。长期以来的前后台系统软件设计在遇到强干扰时，使得运行的程序产生异常、出错、跑飞，甚至死循环，造成了系统的崩溃。而实时 *** 作系统管理的系统，这种干扰可能只是引起若干进程中的一个被破坏，可以通过系统运行的系统监控进程对其进行修复。通常情况下，这个系统监视进程用来监视各进程运行状况，遇到异常情况时采取一些利于系统稳定可靠的措施，如把有问题的任务清除掉。

2．提高了开发效率，缩短了开发周期。在嵌入式实时 *** 作系统环境下，开发一个复杂的应用程序，通常可以按照软件工程中的解耦原则将整个程序分解为多个任务模块。每个任务模块的调试、修改几乎不影响其他模块。商业软件一般都提供了良好的多任务调试环境。

3．嵌入式实时 *** 作系统充分发挥了32位CPU的多任务潜力。32位CPU比8、16位CPU快，另外它本来是为运行多用户、多任务 *** 作系统而设计的，特别适于运行多任务实时系统。32位CPU采用利于提高系统可靠性和稳定性的设计，使其更容易做到不崩溃。例如，CPU运行状态分为系统态和用户态。将系统堆栈和用户堆栈分开，以及实时地给出CPU的运行状态等，允许用户在系统设计中从硬件和软件两方面对实时内核的运行实施保护。如果还是采用以前的前后台方式，则无法发挥32位CPU的优势。从某种意义上说，没有 *** 作系统的计算机（裸机）是没有用的。在嵌入式应用中，只有把CPU嵌入到系统中，同时又把 *** 作系统嵌入进去，才是真正的计算机嵌入式应用。

三、嵌入式 *** 作系统选型

当我们在设计信息电器、数字医疗设备等嵌入式产品时，嵌入式 *** 作系统的选择至关重要。一般而言，在选择嵌入式 *** 作系统时，可以遵循以下原则。总的来说，就是“做加法还是做减法”的问题。

（一）市场进入时间

制定产品时间表与选择 *** 作系统有关系，实际产品和一般演示是不同的。目前是Windows程序员可能是人力资源最丰富的。现成资源最多的也就可能是WinCE。使用WinCE能够很快进入市场。因为WinCE+X86做产品实际上是在做减法，去掉你不要的功能，能很快出产品，但伴随的可能是成本高，核心竞争力差。而某些高效的 *** 作系统可能由于编程人员缺乏，或由于这方面的技术积累不够，影响开发进度。

（二）可移植性

*** 作系统相关性。当进行嵌入式软件开发时，可移植性是要重点考虑的问题。良好的软件移植性应该比较好，可以在不同平台、不同系统上运行，跟 *** 作系统无关。软件的通用性和软件的性能通常是矛盾的。即通用以损失某些特定情况下的优化性能为代价。很难设想开发一个嵌入式浏览器而仅能在某一特定环境下应用。反过来说，当产品与平台和 *** 作系统紧密结合时，往往你的产品的特色就蕴含其中。

（三）可利用资源

产品开发不同于学术课题研究，它是以快速、低成本、高质量的推出适合用户需求的产品为目的的。集中精力研发出产品的特色，其他功能尽量由 *** 作系统附加或采用第三方产品，因此 *** 作系统的可利用资源对于选型是一个重要参考条件。Linux和WinCE都有大量的资源可以利用，这是他们被看好的重要原因。其他有些实时 *** 作系统由于比较封闭，开发时可以利用的资源比较少，因此多数功能需要自己独立开发。从而影响开发进度。近来的市场需求显示，越来越多的嵌入式系统，均要求提供全功能的Web浏览器。而这要求有一个高性能、高可靠的GUI的支持。

（四）系统定制能力

信息产品不同于传统PC的Wintel结构的单纯性，用户的需求是千差万别的，硬件平台也都不一样，所以对系统的定制能力提出了要求。要分析产品是否对系统底层有改动的需求，这种改动是否伴随着产品特色Linux由于其源代码开放的天生魅力，在定制能力方面具有优势。随着WinCE30原码的开放，以及微软在嵌入式领域力度的加强，其定制能力会有所提升。

（五）成本

成本是所有产品不得不考虑的问题。 *** 作系统的选择会对成本有什么影响呢Linux免费，WinCE等商业系统需要支付许可证使用费，但这都不是问题的答案。成本是需要综合权衡以后进行考虑的——选择某一系统可能会对其他一系列的因素产生影响，如对硬件设备的选型、人员投入、以及公司管理和与其他合作伙伴的共同开发之间的沟通等许多方面的影响。

（六）中文内核支持

国内产品需要对中文的支持。由于 *** 作系统多数是采用西文方式，是否支持双字节编码方式，是否遵循GBK，GBl8030等各种国家标准，是否支持中文输入与处理，是否提供第三方中文输入接口是针对国内用户的嵌入式产品的必需考虑的重要因素。

上面提到用WinCE+x86出产品是减法，这实际上就是所谓PC家电化；另外一种做法是加法，利用家电行业的硬件解决方案（绝大部分是非x86的）加以改进，加上嵌入式 *** 作系统，再加上应用软件。这是所谓家电PC化的做法，这种加法的优势是成本低，特色突出，缺点是产品研发周期长，难度大（需要深入了解硬件和 *** 作系统）。如果选择这种做法，Linux是一个好选择，它让你能够深入到系统底层，如果你愿意并且有能力。

四、几种代表性嵌入式 *** 作系统比较

（一）VxWorks

VxWorks *** 作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时 *** 作系统（RTOS），是Tornado嵌入式开发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌人式实时 *** 作系统领域逐渐占据一席之地。

VxWorks具有可裁剪微内核结构；高效的任务管理；灵活的任务间通讯；微秒级的中断处理；支持POSIX 1003．1b实时扩展标准；支持多种物理介质及标准的、完整的TCP/IP网络协议等。

然而其价格昂贵。由于 *** 作系统本身以及开发环境都是专有的，价格一般都比较高，通常需花费10万元人民币以上才能建起一个可用的开发环境，对每一个应用一般还要另外收取版税。一般不通供源代码，只提供二进制代码。由于它们都是专用 *** 作系统，需要专门的技术人员掌握开发技术和维护，所以软件的开发和维护成本都非常高。支持的硬件数量有限。

（二）Windows CE

Windows CE与Windows系列有较好的兼容性，无疑是Windows CE推广的一大优势。其中WinCE30是一种针对小容量、移动式、智能化、32位、了解设备的模块化实时嵌人式 *** 作系统。为建立针对掌上设备、无线设备的动态应用程序和服务提供了一种功能丰富的 *** 作系统平台，它能在多种处理器体系结构上运行，并且通常适用于那些对内存占用空间具有一定限制的设备。它是从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的 *** 作系统。它的模块化设计允许它对从掌上电脑到专用的工业控制器的用户电子设备进行定制。 *** 作系统的基本内核需要至少200KB的ROM。由于嵌入式产品的体积、成本等方面有较严格的要求，所以处理器部分占用空间应尽可能的小。系统的可用内存和外存数量也要受限制，而嵌入式 *** 作系统就运行在有限的内存（一般在ROM或快闪存储器）中，因此就对 *** 作系统的规模、效率等提出了较高的要求。从技术角度上讲，Windows CE作为嵌入式 *** 作系统有很多的缺陷：没有开放源代码，使应用开发人员很难实现产品的定制；在效率、功耗方面的表现并不出色，而且和Windows一样占用过的系统内存，运用程序庞大；版权许可费也是厂商不得不考虑的因素。

（三）嵌入式Linux

这是嵌入式 *** 作系统的一个新成员，其最大的特点是源代码公开并且遵循GPL协议，在近一年多以来成为研究热点，据IDG预测嵌入式Linux将占未来两年的嵌入式 *** 作系统份额的50%。

由于其源代码公开，人们可以任意修改，以满足自己的应用，并且查错也很容易。遵从GPL，无须为每例应用交纳许可证费。有大量的应用软件可用。其中大部分都遵从GPL，是开放源代码和免费的。可以稍加修改后应用于用户自己的系统。 有大量的免费的优秀的开发工具，且都遵从GPL，是开放源代码的。有庞大的开发人员群体。无需专门的人才，只要懂Unix/Linux和C语言即可。随着Linux在中国的普及，这类人才越来越多。所以软件的开发和维护成本很低。优秀的网络功能，这在Internet时代尤其重要。稳定——这是Linux本身具备的一个很大优点。内核精悍，运行所需资源少，十分适合嵌入式应用。

支持的硬件数量庞大。嵌入式Linux和普通Linux并无本质区别，PC上用到的硬件嵌入式Linux几乎都支持。而且各种硬件的驱动程序源代码都可以得到，为用户编写自己专有硬件的驱动程序带来很大方便。

在嵌入式系统上运行Linux的一个缺点是Linux体系提供实时性能需要添加实时软件模块。而这些模块运行的内核空间正是 *** 作系统实现调度策略、硬件中断异常和执行程序的部分。由于这些实时软件模块是在内核空间运行的，因此代码错误可能会破坏 *** 作系统从而影响整个系统的可靠性，这对于实时应用将是一个非常严重的弱点。

（四）µC/OS一Ⅱ

µC/OS一Ⅱ是著名的源代码公开的实时内核，是专为嵌入式应用设计的，可用于8位，16位和32位单片机或数字信号处理器（DSP）。它是在原版本µC/OS的基础上做了重大改进与升级，并有了近十年的使用实践，有许多成功应用该实时内核的实例。它的主要特点如下：

1．公开源代码，容易就能把 *** 作系统移植到各个不同的硬件平台上。

2．可移植性，绝大部分源代码是用C语言写的，便于移植到其他微处理器上。

3．可固化。

4．可裁剪性，有选择的使用需要的系统服务，以减少斗所需的存储空间。

5．占先式，完全是占先式的实时内核，即总是运行就绪条件下优先级最高的任务。

6．多任务，可管理64个任务，任务的优先级必须是不同的，不支持时间片轮转调度法。

7．可确定性，函数调用与服务的执行时间具有其可确定性，不依赖于任务的多少。

8．实用性和可靠性，成功应用该实时内核的实例，是其实用性和可靠性的最好证据。

由于µC/OS一Ⅱ仅是一个实时内核，这就意味着它不像其他实时存在系统那样提供给用户的只是一些API函数接口，还有很多工作需要用户自己去完成。

五、结束语

在嵌入式应用中，使用实时 *** 作系统（RTOS）是当前嵌入式应用的一个特点，一种趋势，也是单片机应用从低水平向高水平的一个进步。在实际的应用中，根据不同的要求和条件选择合适的 *** 作系统，使开发工作更容易，设计出更完美的嵌入式系统。

进程的最基本的特征是：动态性和并发性。

1、并发性

并发性是进程的另一个重要特征，同时也是OS的重要特征。引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行，而程序本身是不能并发执行的。

2、动态性

动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。

扩展资料：

进程是由进程控制块、程序段、数据段三部分组成。一个进程可以包含若干线程(Thread)，线程可以帮助应用程序同时做几件事(比如一个线程向磁盘写入文件。

另一个则接收用户的按键 *** 作并及时做出反应，互相不干扰)，在程序被运行后，系统首先要做的就是为该程序进程建立一个默认线程，然后程序可以根据需要自行添加或删除相关的线程。

是可并发执行的程序。在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位，也是称活动、路径或任务，它有两方面性质：活动性、并发性。进程可以划分为运行、阻塞、就绪三种状态，并随一定条件而相互转化：就绪--运行，运行--阻塞，阻塞--就绪。

进程为应用程序的运行实例，是应用程序的一次动态执行。看似高深，我们可以简单地理解为：它是 *** 作系统当前运行的执行程序。

参考资料来源：百度百科--进程

进程的最基本的特征是：动态性和并发性。

1、并发性

并发性是进程的另一个重要特征，同时也是OS的重要特征。引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行，而程序本身是不能并发执行的。

2、动态性

动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。

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