《进程基本概念》PPT课件

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1、第二节进程基本概念上面所列的多道系统中的程序并发运行的新特点，程序本身是无法描述的，为此，当一个程序在并发系统中执行时，需引进一个新的数据结构来记录和描述这些特征。这样，新引进的数据结构与它所描述的程序便形成了一个有机体。这个有机体就是进程。进程模型的提出：MIT（麻省理工学院），60年代初期进程的概念进程的状态及其转换进程控制块（ProcessControlBlock）一、进程的概念1、进程定义：Process进程是具有独立功能的程序在某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的独立单位。此定义包含有如下的含义：（1）进程是一

2、个动态的概念，而程序是静态的；（2）进程包含了一个数据集合和运行其上的程序；（3）同一程序运行于若干不同的数据集合上时，它将属于若干个不同的进程，或者说，两个不同的进程可包含相同的程序；（4）系统分配资源是以进程为单位的，所以只有进程才可能在不同的时刻处于几种不同的状态，即等待、就绪、运行。（5）从微观上看，进程是轮换地占有处理机而运行的，从宏观上看，进程是并发地运行的。对进程定义的进一步分析2、进程的构成进程=PCB+程序+数据其中，PCB（processcontrolblock）为记录程序在并发系统中执行时的动态特性的数据结构。进程的这

3、三部分构成进程在系统中存在和活动实体，称为--“进程映象”or“进程实体”。并发性：任何进程都可以同其他进程一起向前推进动态性：进程对应程序的执行；进程是动态产生，动态消亡的；进程在其生命周期内，在三种基本状态之间转换独立性：进程是CPU调度的一个独立单位异步性：每个进程都与其相对独立的不可预知的速度向前推进结构性：进程的组成：程序+数据+PCB3、进程的特征进程是动态的，程序是静态的：程序是有序代码的集合；进程是程序的执行。通常进程不可在计算机之间迁移；而程序通常对应着文件、静态和可以复制。进程是暂时的，程序的永久的：进程是一个状态变化的

4、过程，程序可长久保存。进程与程序的组成不同：进程的组成包括程序、数据和进程控制块（即进程状态信息）。进程与程序的对应关系：通过多次执行，一个程序可对应多个进程；通过调用关系，一个进程可包括多个程序。4、程序与进程之间的区别系统进程系统进程起着资源管理和控制的作用。或者：执行操作系统核心代码的进程。用户进程：执行用户程序的进程。（系统进程优先于用户进程）另一种分类：计算进程，I/O进程等。5、进程的分类1、系统进程被分配一个初始的资源集合，这些资源可以为它独占，也能以最高优先权的资格使用。用户进程通过系统服务请求的手段竞争使用系统资源；2、用

5、户进程不能直接做I/O操作，而系统进程可以做显式的、直接的I/O操作。3、系统进程在系统态（管态）下活动，而用户进程则在用户态（目态）下活动。（当中央处理器处于管态时，可以执行包括特权指令在内的一切面器指令，而在目态下工作时不允许执行特权指令。）系统进程与用户进程的区别二、进程的状态及其转换不同系统设置的进程状态数目不同1、三状态模型：进程的三种基本状态：运行状态、就绪状态、等待（阻塞）状态。进程在生命消亡前总是处于且仅处于三种基本状态之一。运行态（Running）：当进程由调度/分派程序(Dispatcher)分派后，进程占有CPU，并在

6、CPU上运行。（注意：在系统中，总只有一个进程处于此状态）就绪态（Ready）：一个进程已经具备运行条件，但由于无CPU暂时不能运行的状态（当调度给其CPU时，立即可以运行）等待态（Blocked）：阻塞态、挂起态、封锁态冻结态、睡眠态指进程因等待某种事件的发生（请求I/O、申请缓冲空间等）而暂时不能运行的状态（注意：即使CPU空闲，该进程也不可运行）在进程运行过程中，由于进程自身进展情况及外界环境的变化，这三种基本状态可以依据一定的条件相互转换就绪—运行运行—就绪运行—等待等待—就绪运行就绪等待进程的状态及其转换进程状态转

7、换：就绪-->运行调度程序选择一个新的进程运行运行-->就绪运行进程用完了时间片运行进程被中断，因为一高优先级进程处于就绪状态运行-->等待当一进程必须等待时OS尚未完成服务对一资源的访问尚不能进行初始化I/O且必须等待结果等待某一进程提供输入(IPC)等待-->就绪当所等待的事件发生时进程三状态模型的内存跟踪示意图进程之间的状态转换并非都是可逆的，进程既不能从等待变为运行，也不能从就绪变为等待；进程之间的状态转换并非都是主动的，在很多情况下是“它动的”，事实上，只有运行到等待的转换是进程的主动行为（主动调用调度管理程序），其它都是它动的，

8、如，从执行到就绪，通常是时钟中断引起的，从等待到就绪，是一个进程把另一个进程唤醒。进程三状态转换的再说明当然，除某些比较特殊的进程以外，大多数进程有其发生、发展和消亡的过程，不会