【操作系统复习】进程的定义、组成、组织方式

进程的定义、组成、组织方式

    • 一、进程的定义
    • 二、进程的组成
    • 三、进程的组织
    • 四、进程的特征

一、进程的定义

程序:就是一个指令序列

  • 早期的计算机(只支持单道程序)

  • 引入多道程序技术之后:

    • 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。

PCB: 系统为每个运行的程序配置一个数据结构,称为进程控制块(PCB),用来描述进程的各种信息(如代码存放位置)

🌳 ​PCB、程序段、数据段三部分构成了进程实体(进程映像)。一般情况下,我们把进程实体简称为进程,例如,所谓创建进程,实质上是创建进程实体中的PCB;而撤销进程,实质上是撤销进程实体中的PCB。PCB是进程存在的唯一标志!

从不同的角度,进程可以有不同的定义,比较传统典型的定义有:

1、进程是程序的一次执行过程

2、进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的活动

3、进程是具有独立功能的程序在数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

引入进程实体的概念后,可把进程定义为;
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。

🎈 严格来说,进程实体和进程不一样,进程实体是静态的,进程则是动态的。不过,除非题目专门考察二者区别,否则可以认为进程实体就是进程。因此我们也可以说“进程由程序段、数据段、PCB三部分组成”。

二、进程的组成

进程(进程实体)由程序段数据段PCB 三部分组成。

  • 数据段:程序运行时使用、产生的运算数据。如全局变量

  • 程序段:程序代码即存放在此

  • PCB:操作系统通过PCB来管理进程,因此PCB中应该包含操作系统对其进行管理所需的各种信息。
    在这里插入图片描述

三、进程的组织

进程的组成讨论的是一个进程内部由哪些部分构成的问题,而进程的组织讨论的是多个进程之间的组织方式问题。

进程的组织方式:

  • 链接方式
    • 按照进程状态将PCB分为多个队列
    • 操作系统持有指向各个队列的指针
  • 索引方式
    • 根据进程状态的不同,建立几张索引表
    • 操作系统持有指向各个索引表的指针

四、进程的特征

  • 动态性 (进程最基本的特征)
    • 进程是程序的一次执行过程,是动态地产生、变化和消亡地
  • 并发性
    • 内存中有多个进程实体,各进程可并发执行
  • 独立性 (进程是资源分配、接受调度的基本单位)
    • 进程是能独立运行、独立获得资源、独立接受调度的基本单位
  • 异步性 (会倒置并发程序执行结果的不确定性)
    • 各进程按各自独立的、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
    • 每个进程都会配置一个PCB。结构上看,进程由程序段、数据段、PCB组成

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