程序是一個沒有生命的實體，它包含許多由程序設計語言編寫的、但未被執行的指令，這些指令經過編譯和執行才能完成指定動作。

程序被執行后成為了一個活動的實體，這個實體就是進程。換言之，操作系統調度并執行程序，這個“執行中的程序”稱為進程。進程是操作系統進行資源分配和調度的基本單位。

在Windows操作系統下使用組合鍵Ctrl+Alt+Delete打開任務管理器，單擊任務管理器窗口中的“進程”選項卡查看計算機中所有的進程，如圖1所示。

圖1 任務管理器中的進程

每個應用程序都有一個自己的進程，每個進程都在內存中占據一定空間，一般情況下，進程占據的內存空間由控制塊、程序段和數據段三個部分組成，各部分的介紹如下。

(1) 控制塊(Proscessing Control Block，PCB)：系統為管理進程專門設置的數據結構，常駐于內存中，用于記錄進程的外部特征與進程的運動變化過程。控制塊是進程存在的唯一標志。

(2) 程序段：用于存放程序執行代碼的一塊內存區域。

(3) 數據段：存儲變量和進程執行期間產生中間或最終數據的一塊內存區域。

隨著外界條件的變化，進程的狀態會發生變化。在五態模型中，進程有新建態、就緒態、運行態、阻塞態和終止態這五個狀態，關于這些狀態的介紹如下：

(1) 新建態。創建進程，申請一個空白的控制塊，向該控制塊中填寫控制和管理進程的信息，完成資源分配。

(2) 就緒態。進程具備運行條件，等待系統分配處理器資源以便運行。

(3) 運行態。進程占用處理器資源正在運行。

(4) 阻塞態。進程不具備運行條件，正在等待某個事件(如I/O操作或進程同步)的完成，否則無法繼續運行。

(5) 終止態。進程因出現錯誤或被系統終止而運行結束。

除了以上五種狀態之外，進程還有一個掛起態。掛起態是一種主動行為，它是在計算機內存資源不足、處理器空閑、用戶主動掛起、系統檢查資源使用情況等條件下將進程暫時調離出內存形成的，在條件允許時可再次被調回內存。與掛起態相比，阻塞態是一種被動行為，它是在等待事件或者獲取不到資源而引發的等待表現。

為了幫助大家理解，下面通過一張圖來描述進程狀態間的轉換關系，具體如圖2所示。

圖2 進程狀態的切換

圖2中描述的切換過程如下：

無→新建：當程序從存儲設備加載到內存中時，進程進入新建態。

新建→就緒：處于新建態的進程會被調度器自動轉換為就緒態，獲得了所需的資源，這個過程是非常短暫的。

就緒-→運行：當處于就緒態的進程獲取CPU后進入運行態，CPU開始執行這個進程的命令。

運行→阻塞：當處于運行態的進程因出現資源不足(I/O或緩沖區申請失敗等)等事件而終止運行，進入阻塞態。

阻塞→就緒：當處于阻塞態的進程獲得了等待的資源后恢復為就緒態。

阻塞→掛起：當處于阻塞態的進程遇到諸如處理器空閑、資源不足等情況時而調離內存，進入掛起態。進程的內存數據會保存到磁盤中，以釋放空間供其它進程使用。

掛起→就緒： 當處于掛起態的進程遇到系統資源充足或主動請求激活時，進入就緒態。

運行→終止：當處于運行態進程執行完成或者被操作系統終止時，它會從內存中被移除，變為“終止”狀態。

進程具有以下一些特點：

動態性。進程是程序的一次執行過程，它是動態產生、動態消亡的。

并發性。多個進程可并發執行。

獨立性。進程是一個能獨立運行的基本單位，同時也是系統分配資源和調度的獨立單位。

異步性。進程之間的相互制約使得進程的執行具有間斷性，它們按各自獨立的、不可預知的速度向前推進。

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總結

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