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操作系统 系列文章目录
在本篇中,你将掌握
- 进程的定义和三大组成
- 进程的两种组织形式
- 进程的五大特征
1 进程的定义和组成
程序:就是一个指令序列
早期的计算机是只支持单道程序的,即CPU、内存、I/O设备只为当前的一道程序运行,在内存中程序的代码存放在程序段,程序运行过程处理的数据放在数据段内(如变量)。
引入多道程序技术之后,多道程序并发执行,内存中也就有了多段的程序段+数据段。也因此有了这样的问题,内存中同时放入多道程序,各个程序的代码、运算数据存放的位置不同、操作系统怎么才能找到各程序的存放位置呢?
为了方便操作系统管理,完成各程序并发执行,引入了进程、进程实体的概念。系统为每个运行的程序配置了一个数据结构,称为进程控制块(PCB),用来描述进程的各种信息(如程序代码存放位置)。
进程的定义与组成
PCB、程序段、数据段这三部分构成了进程实体(进程映像)。一般情况下,我们把进程实体就简称为进程。创建、撤销进程实质上就是PCB的创建和撤销。
若要求区分进程和进程实体,则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,进程是动态的过程,进程实体是静态的数据。若不区分,进程就是进程实体的简称。
值得注意的是,对于PCB、程序段、数据段来说,我们只需记住:
- 进程的管理者(操作系统)所需的数据都在PCB中
- 程序本身的运行所需的数据都在程序段和数据段中
在系统中可能会有很多个进程,也就有多个PCB,为了组织管理如此多的PCB。有这样两种进程的组织方式:链接方式和索引方式
- 链接方式:队列
- 索引方式:索引表
进程有五大特征:
- 动态性:进程是程序的一次执行过程
- 并发性:内存中有多个进程实体,各进程并发执行
- 独立性:进程是独立运行、独立获得资源、独立接受调度的基本单位(进程是资源分配、接受调度的基本单位)
- 异步性:各进程按各自独立、不可预知的速度向前推进,操作系统要提供“进程同步机制”来解决异步问题
- 结构性:进程实体由程序段、数据段和PCB组成
本篇重点:
(1)进程是进程实体的运行过程,是动态的,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位
(2)PCB是进程存在的唯一标志,判断数据是否在PCB中只需判断数据是否为操作系统对并发过程进行管理的数据,而程序本身运行所需的数据在程序段、数据段中
(3)进程的组织形式和特征了解即可,但重点是,进程的动态性是进程的基本特征;进程的独立性:进程是系统进行资源分配、调度的独立单位;进程的异步性:各进程以不可预知的速度向前推进,可能导致运行结果的不确定性