進程的定義、組成、組織方式

• • 一、進程的定義
  • 二、進程的組成
  • 三、進程的組織
  • 四、進程的特征

一、進程的定義

程序：就是一個指令序列

• 早期的計算機（只支持單道程序）

• 引入多道程序技術之后：

  • 為了方便操作系統管理，完成各程序并發執行，引入了進程、進程實體的概念。

PCB： 系統為每個運行的程序配置一個數據結構，稱為進程控制塊（PCB），用來描述進程的各種信息（如代碼存放位置）

🌳 ?PCB、程序段、數據段三部分構成了進程實體（進程映像）。一般情況下，我們把進程實體簡稱為進程，例如，所謂創建進程，實質上是創建進程實體中的PCB；而撤銷進程，實質上是撤銷進程實體中的PCB。PCB是進程存在的唯一標志！

從不同的角度，進程可以有不同的定義，比較傳統典型的定義有：

1、進程是程序的一次執行過程。

2、進程是一個程序及其數據在處理機上順序執行時所發生的活動。

3、進程是具有獨立功能的程序在數據集合上運行的過程，它是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。

引入進程實體的概念后，可把進程定義為；
進程是進程實體的運行過程，是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。

🎈 嚴格來說，進程實體和進程不一樣，進程實體是靜態的，進程則是動態的。不過，除非題目專門考察二者區別，否則可以認為進程實體就是進程。因此我們也可以說“進程由程序段、數據段、PCB三部分組成”。

二、進程的組成

進程（進程實體）由程序段、數據段、PCB 三部分組成。

• 數據段：程序運行時使用、產生的運算數據。如全局變量

• 程序段：程序代碼即存放在此

• PCB：操作系統通過PCB來管理進程，因此PCB中應該包含操作系統對其進行管理所需的各種信息。
  

三、進程的組織

進程的組成討論的是一個進程內部由哪些部分構成的問題，而進程的組織討論的是多個進程之間的組織方式問題。

進程的組織方式：

• 鏈接方式
  • 按照進程狀態將PCB分為多個隊列
  • 操作系統持有指向各個隊列的指針
• 索引方式
  • 根據進程狀態的不同，建立幾張索引表
  • 操作系統持有指向各個索引表的指針

四、進程的特征

• 動態性 （進程最基本的特征）
  • 進程是程序的一次執行過程，是動態地產生、變化和消亡地
• 并發性
  • 內存中有多個進程實體，各進程可并發執行
• 獨立性 （進程是資源分配、接受調度的基本單位）
  • 進程是能獨立運行、獨立獲得資源、獨立接受調度的基本單位
• 異步性 （會倒置并發程序執行結果的不確定性）
  • 各進程按各自獨立的、不可預知的速度向前推進，操作系統要提供“進程同步機制”來解決異步問題
• 結構性
  • 每個進程都會配置一個PCB。結構上看，進程由程序段、數據段、PCB組成

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總結

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