计算机操作系统-第十天

目录

1、操作系统的进程

进程的概念

进程的组成------PCB        

进程的组成------程序段、数据段

旧知新学：《程序是如何运行的》

进程的特征

本节思维导图

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1、操作系统的进程

进程的概念

当我们打开多个qq程序，我们会发现任务管理器的进程中有两个qq进程：

程序：是静态的，是放在磁盘里的可执行文件，是一系列的指令集合

进程：是动态的，是一个程序的一次执行过程，同一个程序多次执行会对应多个进程

进程的组成------PCB        

为了区分这些看起来相同的进程，操纵系统会在一个进程创建时，为该进程分配一个唯一的、不重复的“身份证号”-----PID（Process ID，进程ID）

可以看到的是任务管理器中有多个相同名字的网页的进程，它们的PID各不相同......

除了PID在任务管理器中我们还发现操作系统记录了其他的内容：

可以让操作系统区分各个进程的进程描述信息：

进程标识符PID、用户标识符UID

可用于实现操作系统对资源的管理的进程控制和管理信息

①CPU、磁盘、网络流量的使用情况统计等；

②进程当前状态：就绪态、阻塞态、运行态

③可用于实现操作系统对进程的控制、调度的资源分配清单：

某进程正在使用哪些文件 / 内存区域 / I/O设备

以及处理机的相关信息：

如PSW、PC等等各种寄存器的值（用于实现进程切换）

这些信息都被保存在一个数据结构PCB（Process Control Block），即进程控制块中

操作系统需要对各个并发运行的进程进行管理，而管理时所需的所有信息都会被放在PCB中

PCB是进程存在的唯一标志，当进程被创建时操作系统为其创建PCB，当进程结束时回收PCB

进程的组成------程序段、数据段

旧知新学：《程序是如何运行的》

        其中，PCB、程序段和数据段三者共同组成了一个新的概念：进程实体/映像，它与进程的区别在于进程是动态的，而进程实体（进程映像）是静态的，后者反映了进程在某一时刻的状态（快照）如：x=2、x++等，我们也因此可以得出新的结论：PCB是给操作系统用的，而程序段和数据段是给进程自己使用的，与进程自身的运行逻辑有关

当我们引入进程实体的概念后，我们就可以将进程定义为以下内容：

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

关于“调度”的解释：一个进程被“调度”，就是指操作系统决定让该进程运行在CPU上

关于前文“挂起两个qq进程”的相关拓展：同时挂起两个qq号，会产生两个qq进程，它们的PCB、数据段各不相同，但是它们程序段中的内容是相同的

进程的特征

相比于静态的程序，动态的进程拥有以下特征：

动态性：进程是程序的一次执行过程，是动态地发生、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：进程是能独立运行、独立获得资源、独立接受调度地基本单位

异步性：各进程按各自独立的、不可预知地速度向前推进，可能导致运行结果的不确定性

结构性：每个进程都会配置一个PCB，结构上来看，进程由程序段、数据段、PCB组成

需要补充的是：动态性是进程最基本的特征 ~

本节思维导图

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