【操作系统】进程及进程的基本状态及转换图

文章目录

前言

一、进程的定义及特征？

1.进程的定义

 2.进程的特征

3.进程和程序的区别

二、进程的基本状态及转换

1.进程的三种基本状态

2.三种基本状态的转换

3.五种基本状态及转换

4.挂起操作、激活操作和进程状态的转换

2.读入数据

---

 

前言

作为资源分配和独立运行的基本单位都是进程。操作系统所具有的四大特征也是基于进程而形成的。

---

一、进程的定义及特征？

1.进程的定义

（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执行时所发生的活动。

（3）进程是具有独立功能的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。

为了是参与并发执行的每个程序都能独立地运行，在操作系统中必须为之配置一个专门的数据结构——“进程控制块（Process Control Block，PCB）”。系统利用PCB来描述进程的基本情况和活动过程，进而控制和管理进程。程序段、相关数据段、PCB三部分构成了进程实体（又称进程映像）。所谓创建进程，实质上是创建进程实体中的PCB；而撤销进程，实质上是撤销进程的PCB。

 （4）进程是进程实体的运行过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

 2.进程的特征

（1）动态性

（2）并发性

（3）独立性

（4）异步性

3.进程和程序的区别

可以从以上四个特性进行区分：

（1）进程由创建而产生，由调度而执行，有撤销而消亡，可见程序实体有一定的生命周期，具有动态性；

程序是一组有序指令集合，其本身不具有活动的含义，具有静态性。

（2）进程具有并发性（在一段时间内，进程实体可以并发执行）；

程序（没有建立PCB）不能参与并发执行。

（3）进程实体是一个能独立运行、独立获得资源和独立接受调度的基本单位；

凡是没有建立PCB的程序都不能作为一个独立的单位参与运行。

 

二、进程的基本状态及转换

1.进程的三种基本状态

• 就绪状态ready：进程已经分配除CPU以外的所有必要资源，只要在获得CPU就可立刻执行。

• 执行状态running：进程已获得CPU，其程序正在执行的状态。

• 阻塞状态block：正在执行的进程由于发生某事件（如IO请求、申请缓冲区失败等）暂时无法继续执行的状态。

2.三种基本状态的转换

3.五种基本状态及转换

（1）创建状态：①进程申请一个空白PCB；②向PCB中填写用于控制和管理进程的信息；③为该进程分配运行所需要的的资源；④将该进程转入就绪状态并插入就绪队列中

（2）终止状态：①等待操作系统进行善后处理（操作系统保留该进程的信息供其他的进程提取）；②将该进程的PCB清零，北京将PCB控件返还系统

4.挂起操作、激活操作和进程状态的转换

4.1.挂起和阻塞的区别

1. 对系统资源占用不同：虽然都释放了CPU，但阻塞的进程仍处于内存中，而挂起的进程通过“对换”技术被换出到外存（磁盘）中。

2. 发生时机不同：阻塞一般在进程等待资源（IO资源、信号量等）时发生；而挂起是由于用户和系统的需要，例如，终端用户需要暂停程序研究其执行情况或对其进行修改、OS为了提高内存利用率需要将暂时不能运行的进程（处于就绪或阻塞队列的进程）调出到磁盘

3. 恢复时机不同：阻塞要在等待的资源得到满足（例如获得了锁）后，才会进入就绪状态，等待被调度而执行；被挂起的进程由将其挂起的对象（如用户、系统）在时机符合时（调试结束、被调度进程选中需要重新执行）将其主动激活

4.2.挂起操作的目的

• 终端用户的需要: 修改、检查进程

• 父进程的需要：修改、协调子进程

• 对换的需要：缓和内存

• 负荷调节的需要：保证实时任务的执行

4.3状态转换图