在作業系統（Operating System）的程序管理（Process Management）中，有五種主要工作是關鍵的，分別是：
1. 程序創建與終止
- 程序創建：當用戶發起一個新程序的執行請求時，作業系統負責創建一個新的程序實例。這涉及分配內存、設置程序控制塊（PCB），並將程序加入到就緒隊列中。
- 程序終止：當程序完成執行或被強制終止時，作業系統負責釋放該程序佔用的資源，包括內存、打開的文件等，並從就緒隊列中移除該程序。
2. 程序調度
- 調度決策：作業系統負責決定哪個程序應該在下一個時間片中獲得CPU時間。這通常由調度算法決定，如先來先服務（FCFS）、最短作業優先（SJF）和輪轉（Round Robin）。
- 上下文切換：當需要將CPU從一個程序切換到另一個程序時，作業系統需要保存當前程序的狀態（上下文），並加載下一個程序的狀態。
3. 程序同步
- 互斥與同步：作業系統提供機制來確保同一資源不會被多個程序同時修改，避免競態條件（Race Conditions）。這包括鎖（Locks）、信號量（Semaphores）和條件變量（Condition Variables）。
- 同步問題解決：解決如生產者-消費者問題、讀者-寫者問題和哲學家就餐問題等經典同步問題，確保程序協調工作。
4. 程序通信
- 進程間通信（IPC）：作業系統提供多種通信機制，允許程序之間交換數據。這些機制包括消息隊列（Message Queues）、共享內存（Shared Memory）、管道（Pipes）和套接字（Sockets）。
- 信號（Signals）：用於通知程序某些事件的發生，例如外部中斷或錯誤條件。
5. 死鎖處理
- 死鎖預防：採取預防措施來避免系統進入死鎖狀態，如資源分配圖（Resource Allocation Graph）和銀行家算法（Banker’s Algorithm）。
- 死鎖檢測與恢復：系統檢測到死鎖時，作業系統需要有機制來恢復，這可能涉及強制終止某些進程或回收資源。
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