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欢迎来到操作系统基础课程。我是冯东华老师，来自软件与通信学院。今天我们将学习操作系统中的核心概念，包括前趋图和程序执行、进程以及线程。首先我们会了解前趋图的概念，然后对比程序的顺序执行和并发执行。接着深入学习进程的描述、控制和通信机制。最后探讨线程的概念和实现方式。
前趋图是描述程序语句执行顺序的重要工具。它是一个有向无环图，其中节点表示程序中的语句，有向边表示语句之间的先后执行关系。前趋图具有无环结构的特点，能够清晰地反映程序的并发执行可能性。通过前趋图，我们可以分析哪些语句可以并行执行，哪些必须顺序执行。
程序的执行方式可以分为顺序执行和并发执行两种。顺序执行是指程序严格按照编写的顺序逐条执行，执行结果是确定的，但资源利用率较低。并发执行则允许多个程序交替执行，能够显著提高系统资源的利用率，但需要处理程序间的同步和协调问题。通过时间轴可以清楚地看出两种执行方式的区别。
进程是程序在执行过程中的一个实例，具有动态性、独立性、并发性和异步性等特征。每个进程都有独立的地址空间，可以与其他进程并发执行。进程在执行过程中会经历不同的状态转换：就绪状态表示进程已准备好执行，运行状态表示进程正在CPU上执行，阻塞状态表示进程在等待某个事件的发生。这些状态之间的转换构成了进程的生命周期。
线程是进程内的执行单元，也被称为轻量级进程。线程具有共享进程资源、拥有独立执行栈、创建开销小、切换速度快等特点。在一个进程中可以包含多个线程，它们共享进程的内存空间，但每个线程都有自己独立的执行栈。线程的实现方式包括用户级线程、内核级线程和混合模式。通过线程技术，可以在单个进程内实现并发执行，提高程序的执行效率。