操作系统之进程 (五)

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操作系统之进程 (五)

2023-09-16 06:18| 来源: 网络整理| 查看: 265

文章目录 进程什么叫进程什么叫进程实体进程与进程实体的关系PCB的存储信息与分类 进程的组织方式链接方式索引方式 进程的特征总结感谢

进程 什么叫进程

进程和程序差不多,他们有所联系也有所区别。 我们以我们熟悉的程序入手,看看什么是进程。 进程有一个定义:进程是程序的一次执行过程。 什么意思呢?我们以编写程序到运行程序的整个过程看看。 在这里插入图片描述程序强调的是静态性,它只是安安静静的躺在外存(如硬盘)之中,而当双击运行这个程序时,该程序会被操作系统载入到内存,生成相应的进程;而进程强调的是动态性,CPU会不断访问内存,执行进程的指令,完成进程的所提出的任务,比如,你想用QQ和人聊天,你双击别人头像之后,屏幕会显示一个对话窗口,在这里"屏幕会显示一个对话窗口"就是QQ进程的一个任务。

什么叫进程实体

在这里先提出一个问题:程序被载入到内存之后,它会被划分为什么部分呢?(内存只运行一道用户程序时) 它会被划分为程序段和数据段。 在这里插入图片描述 那我们怎么知道该进程的程序段和数据段位于内存中的哪个位置呢? 在计算机发展的早期,由于计算机内存只支持运行一道应用程序,于是我们可以把该进程的程序段和数据段放在固定的位置。

但是随着计算机的发展,计算机可以支持多道程序并发运行了,那操作系统怎么去记录这些进程的程序段和数据段的位置呢? 操作系统可以构建一个叫进程控制块(PCB)的数据结构来存放这些信息。 在这里插入图片描述 所以,当程序运行的时候,操作系统会为该进程构建一个叫进程控制块(PCB)的数据结构,用以记录该进程的各种信息。 而 进程实体 = PCB + 程序段 + 数据段。 (进程实体 别名 进程映像)

进程与进程实体的关系

由上文可知,程序段、数据段、PCB三部分组成了进程实体(进程映像)。所以,在引入进程实体概念之后,我们可以把进程定义为: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。

但是,在一般情况下,我们把进程实体就称为进程,例如: 所谓的创建进程, 实际上是创建进程实体中的PCB,而撤销进程,实际上是撤销进程实体的PCB。 (PCB是进程存在的唯一标志)

注意: 严格来说,进程实体和进程并不一样,进程实体是静态的,而进程是动态的。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。因此我们可以说:进程由程序段、数据段和PCB三部分组成。

下面说说PCB的存储信息与分类。

PCB的存储信息与分类 分类方式一 在这里插入图片描述分类方式二

在这里插入图片描述

进程的组织方式

一个操作系统中通常由数十、数百乃至数千个PCB。为了对它们进行有效的管理,操作系统应该用适当的方式把这些进程的PCB组织起来。 注意:进程的组成讨论的是一个进程内部由哪些部分组成的问题,而进程的组织讨论的是多个进程之间的组织方式问题。

进程的组织方式有两种,链接方式和索引方式,下面对这两种方式进行简单介绍。

链接方式

链接方式会按照进程的状态将PCB分为多个队列,操作系统持有各个队列的指针。 (进程的状态有:阻塞态,就绪态,运行态…,之后会介绍是什么意思) 在这里插入图片描述以上所有的信息都被放置于内存之中。阻塞队列可能还会被划分为因等待什么事件而阻塞。

索引方式

索引方式会按照进程的状态将PCB建立几张索引表,操作系统持有各个索引表的指针。 (进程的状态有:阻塞态,就绪态,运行态…,之后会介绍是什么意思) 在这里插入图片描述以上所有的信息都被放置于内存之中。阻塞队列可能还会被划分为因等待什么事件而阻塞。

进程的特征

进程和程序有所联系也有所区别,相比于程序,进程拥有以下特征。 在这里插入图片描述 学习提示:由于异步性会导致并发进程执行结果的不确定性,所以操作系统需要提供"进程同步"机制来解决异步问题,具体会在之后的"进程同步"中学习。

总结

在这里插入图片描述

感谢

以上内容大部分来自王道操作系统系列视频教学。



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