2.进程

A.进程的基本概念

一、程序的执行特征

　　1.顺序性、封闭性、可再现性

　　2.程序并发执行时的特征：

　　　　（1）间断性：程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作，致使在这些并发执行的程序之间，形成了相互制约关系，相互制约将导致并发程序具有“执行-暂停-执行”这种间断性的活动规律；

　　　　（2）失去封闭性：程序在并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态将由多个程序来改变，致使程序的运行失去了封闭性；

　　　　（3）不可再现性：程序在并发执行时，由于失去了封闭性，也会导致失去可再现性。

 

二、进程：为使程序能并发执行，且为了对并发执行的程序加以描述和控制，引入了“进程”的概念。

　　1.PCB（Process Control Block）

　　

　　　　（1）进程描述信息：

　　　　　　a.进程标识符：唯一的，用整数表示；

　　　　　　b.进程名：基于可执行文件名，用字符串表示，不唯一；

　　　　　　c.用户标识符：该进程由哪个用户创建；

　　　　　　d.进程组关系：某个进程是另一个进程的子进程。

　　　　（2）进程控制信息：

　　　　　　a.当前状态：进程当前在干嘛，（执行，阻塞，就绪，创建，结束）；

　　　　　　b.优先级，处理机等其他资源调度的优先级；

　　　　　　c.代码执行的入口地址；

　　　　　　d.程序磁盘地址；

　　　　　　e.运行统计时间（执行时间，页面调度）；

　　　　　　f.进程间同步和通讯信息；

　　　　　　g.进程队列指针；

　　　　　　h.进程的消息队列指针；

　　　　（3）所拥有的资源和使用情况

　　　　　　a.虚拟地址空间状况；

　　　　　　b.打开文件列表；

　　　　（4）CPU现场信息：比如进程执行遇到了中断，CPU需要保护现场（一些寄存器的值记录下来）

　　　　　　a.寄存器值（通用寄存器、PC、PSW、栈指针）；

　　　　　　b.指向该进程页表的指针；

 

　　2.进程的特征

　　　　（1）结构特征（进程实体）：

　　　　进程实体的组成部分：

          

　　　　（2）动态性：

　　　　　　进程的实质是进程实体的一次执行过程，因此，动态性是进程的最基本的特征。动态性还表现在：“它由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消亡”；

　　　　（3）并发性：

　　　　　　多个进程实体同存于内存中，且能在一段时间内同时运行；

　　　　（4）独立性：

　　　　　　进程实体是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位；

　　　　（5）异步性：

　　　　　　是指进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进，或说进程实体按异步方式运行；

 

　　3.进程的定义

　　　　以往的定义如下：

　　　　（1）进程是程序的一次执行；

　　　　（2）进程是一个程序及其数据在处理机上顺序（有问题）执行时所发生的活动；

　　　　（3）进程是程序在一个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。

　　　　新的定义：

　　　　　　在引入了进程实体的概念后的进程定义为：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。

　　　　　　　　

 

B.进程控制

一、进程的状态及转换

　　1.就绪：进程已经分配到除CPU以外的所有必要资源后，只要获得CPU，便可立即执行；

　　2.执行：进程已获得CPU，其程序正在执行；

　　3.阻塞：正在执行的进程由于发生某事件而暂时无法继续执行时，便放弃处理机而处于暂停状态，又叫等待、睡眠或者封锁状态；

　　4.创建

　　5.终止

　　6.挂起状态

　　让就绪状态的进程少占一点资源，因为它没有执行，占着可能没有用，有时候也是有用的，因为有的进程马上就可以执行了，只需要等待一小会儿就可以获得CPU处理机。但是有的处于就绪态的进程可能要等待CPU很久，它同时也占用了很多资源没有用，是一种浪费。由此引入挂起状态。

　　挂起状态分为：挂起就绪、挂起阻塞，和就绪、阻塞不同的是，挂起可以把拥有的资源暂时让出去给别的进程使用。

 

二、进程状态过程