进程的描述

1.进程的描述

1.1进程的定义和特征

1.1.1 进程的定义

较典型的进程定义有：
(1) 进程是程序的一次执行。
(2) 进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动。
(3) 进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
(4) 进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
(5) 进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个集合的一次运行活动。(我国78年庐山研讨会)

1.1.2 进程同程序的比较：

• 进程是动态的，程序是静态的：程序是有序代码的集合；进程是程序的执行。通常进程不可在计算机之间迁移；而程序通常对应着文件、静态和可以复制。
• 进程是暂时的，程序是永久的：进程是一个状态变化的过程，是有一定生命期的；而程序可以作为一种软件资料长久保存。
  进程与程序的组成不同：进程是由程序和数据、进程控制块三部分组成的。
• 进程与程序的对应关系：同一程序同时运行于若干个数据集合上，它将属于若干个不同的进程。也就是说同一程序可以对应多个进程；一个进程的执行也可以涉及到一个或几个程序（调用）。

1.1.3 进程的特征：

• 结构特征：由程序段、数据段、进程控制块三部分组成（进程实体）；
• 动态性：进程的实质是程序的一次执行过程；
• 并发性：多个进程可同存于内存中，能在一段时间内同时运行；
• 独立性：独立运行的基本单位，独立获得资源和调度的基本单位；
• 异步性：各进程按各自独立的不可预知的速度向前推进。

1.2 进程的基本状态及转换

1.2.1 进程的三种基本状态

1. 就绪状态：进程已获得除 CPU 以外的所有必要资源，只要得到 CPU，便可立即执行。
2. 执行状态：进程已得到 CPU，其程序正在 CPU 上执行。
3. 阻塞状态：正在执行的进程因某种事件(如 I/O 请求)的发生而暂时无法继续执行，只有等相应事件完成后，才能去竞争 CPU。

1.2.2 三种基本状态的转换

1.2.3 进程的五种状态转换模型

1.3 引入挂起的进程七种状态转换模型

1.4进程管理中的数据结构

1.4.1 进程的组成

Process Control Block 是灵魂，进程存在的唯一标志。

程序：描述了进程要完成的功能，是进程执行时不可修改的部分。
数据：进程执行时用到的数据（用户输入的数据、常量、静态变量）

工作区：参数传递、系统调用时使用的动态区域（堆栈区）。

1.4.2 进程控制块（Process Control Block， PCB ）

​ 进程控制块的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其它进程并发执行的进程。或者说，OS是根据PCB来对并发执行的进程进行控制和管理的。

• 进程与PCB是一一对应的。
• PCB应常驻内存。

1.4.3 进程控制块中的信息

1.4.4 进程控制块的组织方式

在一个系统中通常有许多的PCB，称为PCB集合。

1）单一队列方式

所有进程的PCB通过链表组成一个单一队列，适用于进程数目不多的系统。

2) 链接方式

相同状态的进程PCB组成一个链表，不同状态对应多个不同的链表。

3）索引方式

对具有相同状态的进程，分别设置各自的PCB索引表，表明PCB在PCB表中的地址。