基于实例理解操作系统中进程的概念

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1、万方数据科技信息计算机与网络基于实例理髓操作系统巾进程硇概惹成都理工大学广播影视学院唐松余婉[摘要]计算机操作系统是计算机专业的一门专业基础课程，课程内容包括了操作系统的设计、功能和发展．在这样一门课程中，引入了很多新的概念、算法、设计思想，给学习者一个整体的操作系统结构。对于一些新的抽象的概念，初学者难以理解和掌握，这给后续的学习造成一定程度的影响。本文就实际学习、教学活动中的一些思路、方法，探讨结合实际应用，辅助学习理解其中进程的概念．[关键词]抽象计算机操作系统概念进程1．从静态的程序开始有计算机基础知识的人都知道“程

2、序”的概念，这个称谓被大家广泛接受。“程序”常常指的是编程人员为解决某个问题或进行某种运算，利用某种编程语言(C、C++、Java、vc等)编写的一段代码。例如为了计算圆的周长和面积编写如下一段代码，采用伪C语言编写，这里只列出了主体部分，其余部分略去。程序ACircumfefence(Scanf(“％f”，&R)；C=2+3．14*R：Printf(“C=％f”，C)；1程序BAtea(Scanf(“％f”，&R)；S=3．14*R*R：Printf(“S=％f”，S)；)我们知道，用高级语言编写的程序代码称为源代码，源代

3、码经过编译，链接之后形成可执行的文件，转变为机器可直接运行的代码，这些代码及其序列是固定的，静止不变的。当运行可执行文件时，给定要计算的数据，通过执行代码即可得到我们需要的结果。对单个程序例如执行计算周长的程序时，该程序会依事先设计的顺序从第一条语句执行到最后一条语句。(对于复杂的带循环、分支结构的程序，从整体上来说程序仍然是从开始顺序执行到结束的，只是部分的分支路径不同)只要我们给定的数据不变，得到的结果就是唯一的，不变的。这种特性我们称为顺序性、封闭性和可再现性。¨1单个程序的执行表现为程序与程序的运行具有一致性。2．由

4、静态变为动态上面提到的计算周长的程序简记为程序A，计算面积的程序简记为程序B。A和B是两个不同的程序，它们的代码是不同。现假定第一次执行程序A的时候，我们输入R的值为3，将得到的结果记为CI；第二次运行程序A，我们输入R的值为7，将结果记为C2。很明显C1和C2是不等的，但是从程序的角度看，两次运行的都足程序A，代码是完全一样的。这个时候出现运行代码完全相同的程序A，两次运行的结果完全不一样的现象。程序的概念在这里显然已经不能区分A的两次执行。从上面的例子中，我们知道程序和程序的运行已经不再一样了。程序是指令的一个有序集合，

5、它本身是静止不变的。但是当程序被计算机执行的时候，实质上就是按照程序中代码的序列进行运算的过程，计算机运行程序的过程实际上就是“计算”。显然。计算”是一个动态的过程。上面提到的两次运行程序A的情况，就可以表示为两次不同的。计算”，虽然程序的代码是相同的，完成的功能是相同的，但是两次“计算”的过程却是不一样的。因此我们可以记为。计算Al”和“计算A2丹。综上可以知道，不同程序的“执行”肯定是不同的。计算”。同一个程序，对不同的数据进行处理，也是不同的“计算”，所以我们看到。计算”和“程序”本身不再是一一对应，不再是一个概念。例

6、如：我们在高级语言编程的时候，要通过编译器对源文件进行编译形成目标代码，每编译一次编译器就“计算”一次，产生一个结果。3．引入进程在单道系统中，内存只存放一个程序，程序都顺序执行，运行环境和情况都很简单；到多道系统后，在内存中存放了多个程序，这个时候这多个程序的执行关系就变得很复杂，需要考虑的技术和问题也多了很多。出于系统考虑，如资源利用率，处理机的执行效率，系统的吞吐量等，多个程序的执行过程出现了很多新的特征。比如以前单个程序不存在争夺资源问题，现在多个程序执行可能出现资源被占用，正在执行的程序没资源可用，它就只能阻塞，等

7、到资源可用的时候它才能再次被运行：系统中的一个程序在执行过程中可能会因为产生I／0或其他外部事件而暂时不能执行，则系统将会选择其他程序执行，等到事件完成后程序才能再次被执行。因此多个程序之间的执行就表现出一种交替执行的特点。多个程序之间还可能有相互关系，比如计算一个圆柱体体积的程序V，就需要用到计算面积的程序B运算以后的结果，然后再利用这个结果去计算。当然这个程序很简单不用这么复杂，为便于理解这里假定计算体积的程序需要用程序B计算面积的结果。大型程序之间是存在这种相互关联关系的。和调用子过程或子函数类似，需要返回一个中间值，

8、然后再继续运算。在这些情况下，程序这个静态概念已经不能反映程序。计算”活动的这些特征，因此20世纪60年代初期，麻省理工学院的MULTICS系统的设计者和以E．w．DiJstra为首的T．H．E系统的设计者开始广泛采用。进程”(Process)这个新概念来描述系统和用户的程序活动。IBM公