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自考攻略

2.1.1進程的概念和特征

時間:2022-06-02 10:17:02 作者:儲老師

自考助學

  1. 進程的概念

  在多道程序環境下,允許多個程序并發執行,此時它們將失去封閉性,并具有間斷性及不可 再現性的特征。為此引入了進程(Process)的概念,以便更好地描述和控制程序的并發執行,實現操作系統的并發性和共享性(最基本的兩個特性)。

進程的概念和特征框架圖

  為了使參與并發執行的每個程序(含數據)都能獨立地運行,必須為之配置一個專門的數據結構,稱為進程控制塊(Process Control Block, PCB)。系統利用PCB來描述進程的基本情況和運行狀態,進而控制和管理進程。相應地,由程序段、相關數據段和PCB三部分構成了進程實體

  (又稱進程映像)。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

  進程的PCBO值得注意的是,進程映像是靜態的,進程則是動態的。注意: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一個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,我們可以把傳統操作系統中的進程定義為:“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。”

  讀者要準確理解這里說的系統資源。它指處理機、存儲器和其他設備服務于某個進程的“時間”,例如把處理機資源理解為處理機的時間片才是準確的。因為進程是這些資源分配和調度的獨立單位,即“時間片”分配的獨立單位,這就決定了進程一定是一個動態的、過程性的概念。

  2. 進程的特征

  進程是由多道程序的并發執行而引出的,它和程序是兩個截然不同的概念。進程的基本特征 是對比單個程序的順序執行提出的,也是對進程管理提出的基本要求。

  1) 動態性。進程是程序的一次執行,它有著創建、活動、暫停、終止等過程,具有一定的生命周期,是動態地產生、變化和消亡的。動態性是進程最基本的特征。

  2) 并發性。指多個進程實體同存于內存中,能在一段時間內同時運行。引入進程的目的就 是使進程能和其他進程并發執行。并發性是進程的重要特征,也是操作系統的重要特征。

  3) 獨立性。指進程實體是一個能獨立運行、獨立獲得資源和獨立接受調度的基本單位。凡未建立PCB的程序,都不能作為一個獨立的單位參與運行。

  4) 異步性。由于進程的相互制約,使得進程按各自獨立的、不可預知的速度向前推進。異 步性會導致執行結果的不可再現性,為此在操作系統中必須配置相應的進程同步機制。

  通常不會直接考查進程有什么特性,所以讀者對上面的4個特性不必記憶,只求理解。


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