2.1? 進程的基本概念

程序的順序執行及其特征

程序的并發執行及其特征

進程的特征與狀態

進程控制塊

2.1.1? 程序的順序執行及其特征

順序執行包含兩層含義：

在單道批處理系統中，對于多個用戶程序來說，所有程序是依次執行的。(外部順序性)

對于一個程序來說，在若干個程序段之間，必須按照某種先后次序順序執行；對同一個程序段中的多條指令，也是按某種順序執行的。(內部順序性)

程序的順序執行主要是指第一種，即各個程序依次執行

程序順序執行的特征

2.1.3? 程序的并發執行及其特征

程序的并發執行包括兩層含義

對于一個程序來說，它的所有指令是按序執行的。（內部順序性）

對于多個執行中的程序(進程)來說，所有進程是交叉執行的。(外部并發性)

程序并發執行的特征

3）不可再現性——與時間有關的錯誤 ?

?

2.1.4? 進程的特征與狀態

1．進程的定義和特征

進程是程序在一個數據集上的運行過程，是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。 (傳統OS中對進程的定義)

進程的特征

結構特征

程序段、相關的數據段、PCB三部分構成了進程實體。

動態性

進程的實質是進程實體的一次執行過程，故動態性是進程的最基本特征

并發性

這是指多個進程實體同存于內存中，且能在一段時間內同時運行

獨立性

在傳統的OS中，獨立性是指進程實體是一個能獨立運行、獨立分配資源和獨立接受調度的基本單位。

異步性

是指進程按各自獨立的、不可預知的速度向前推進，或說進程實體按異步方式運行。

2.? 進程的三種基本狀態

1）就緒（Ready）狀態：

當進程已分配到除CPU以外的所有資源后，只要再獲得CPU，便可立即執行，進程這時的狀態稱為就緒狀態。

2）執行（Running）狀態:

進程已獲得CPU，其程序正在執行

3）阻塞（Blocked）狀態:

正在執行的進程由于發生某事件而暫時無法繼續執行時，便放棄處理機而處于暫停狀態，亦即進程的執行受到阻塞，把這種暫停狀態稱為阻塞狀態（或等待狀態）。

進程的三種基本狀態的轉換：

引起進程狀態轉換的典型事件：

進程調度：就緒態?執行態

時間片完：執行態?就緒態

請求I/O：執行態?阻塞態

I/O完成：阻塞態?就緒態 ?

掛起狀態：

引入掛起狀態的原因：

?

具有掛起狀態系統的進程狀態的轉換

2.1.5? 進程控制塊（PCB）

為了描述和控制進程的運行，系統為每個進程定義了一個數據結構——進程控制塊。

進程控制塊是進程實體的一部分，是操作系統中最重要的記錄型數據結構

PCB作用

使一個在多道程序環境下不能獨立運行的程序(含數據)，成為一個能獨立運行的基本單位，一個能與其它進程并發執行的進程。或者說，OS是根據PCB來對并發進程進行控制和管理的。

例如：進程調度；現場保護和恢復；進程同步和通信。

2．進程控制塊中的信息

PCB中記錄了操作系統所需的、用于描述進程當前情況以及控制進程運行的全部信息。具體包括下述四方面的信息：

進程標識符

內部標識符(進程號)；外部標識符(名)；

父進程標識及子進程標識；用戶標識

處理機狀態

處理機狀態信息主要由處理機的各種寄存器中的內容組成的。寄存器包括：通用寄存器、指令計數器、程序狀態字（PSW）寄存器、用戶棧指針。(保護、恢復現場)

當處理機被中斷時，這些信息都必須保存到PCB中，以便該進程重新執行時，能從斷點繼續執行。

3）進程調度信息：

在PCB中還存放一些與進程調度和進程對換有關的信息。包括：

• 進程狀態——作為調度和對換時的依據。
• 進程優先級——由于描述進程使用處理機的優先級別的一個整數，優先級高的進程優先獲得處理機。
• 進程調度所需的其它信息——它們與所采用的進程調度算法有關。……
• 事件——即阻塞原因。

進程控制信息

程序和數據的地址——指程序和數據所在的內存或外存首地址；

進程同步和通信機制——如信號量、消息隊列指針等，它們可能全部或部分地存放在PCB中；

資源清單——是一張列出了除CPU外的、進程所需的全部資源及已經分配到該進程的資源的清單；

鏈接指針——它給出本進程（PCB）所在隊列中下一個進程的PCB的首址。

3．進程控制塊的組織方式

常用的組織方式有兩種：鏈接方式和索引方式

?2）索引方式:

?

?

?

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机操作系统（7）：进程的基本概念的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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