第二章-进程管理笔记（1）
2.1 进程的基本概念：
2.11 程序的顺序执行及其特征
程序的顺序执行->必须按某种先后次序顺序执行，仅当前操作执行完后，才能进行后续操作。
程序顺序执行时的特征：
•顺序性
•封闭性（独占全机资源）
•可在现性
2.12 前驱图（Precedence Graph）
前驱图是一个有向无环图DAG，用于描述进程之间执行的先后关系。
→ = { (pi, pj) | pi must complete before pj may start }; （前驱关系集合）
Initial Node : 初始结点； Final Node : 终止结点；
Weight : 表示该节点所含有程序量或结点的执行时间。
2.13 程序的并发执行及其特征
•间断性（共享系统资源，相互制约导致：执行---暂停---执行）
•失去封闭性（不再独占资源，受其他程序影响）
•不可再现性（由于失去了封闭性，其计算结果已与并发程序的执行速度相关）
2.14 进程的特征与状态
进程概念的出现 ： 因程序并发执行的不可再现性，使程序的运行失去意义，通常的程序是不能参与并发执行。
引入“进程”的概念是
为了使程序并发，且对并发执行的程序加以描述和控制。
进程的特征
•结构特征
进程实体 -> 程序段 + 相关数据段 + PCB（进程控制块Process Control Block）
•动态性 ( 进程最基本的特征 )
“它由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消亡”
程序-静态；进程-动态；
进程的实质：进程实体的一次性执行过程；
•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。
•独立性
独立运行、独立分配资源、独立接受调度的基本单位。（凡未建立PCB的程序不能作为独立的单位参与运行）
•异步性
各自独立，以不可预知的速度向前推进。
进程的几种典型定义
•进程是程序的一次执行。
•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。
•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。
进程的三种基本状态：
挂起状态。
进程的创建过程
•申请空白PCB。
•新进程分配资源。
•初始化进程控制块。
•将新进程插入就绪队列。
进程的终止过程：（通过进程终止原语来终止进程）
•查找对应的PCB
•终止该进程及子孙进程
•释放资源
•回收PCB（终止进程的实质）
2.15进程控制块PCB
1)进程控制块的作用
PCB的作用：OS是根据PCB来对并发执行的进程进行控制和管理的。
PCB是进程存在的惟一标志。
PCB由进程创建时创建、结束时回收。
常驻内存、系统将所有PCB组织成若干个链表（或队列）- 存放在操作系统专门开辟的PCB区内。
2)PCB的信息
a.进程标识符
内部标识符 - 方便系统调用（惟一的数字标识符）
外部标识符 - 用户（进程）在访问进程时使用（字母、数字）。
•家族关系 - 父进程标识、子进程标识。
b.处理机状态
由各种寄存器中的内容组成
•通用寄存器（暂存信息）
•指令寄存器（下一条指令的地址）
•程序状态字PSW（状态信息 如执行方式、条件码等）
•用户栈指针（系统栈，存放系统调用参数、调用地址。栈指针指向栈顶）
c.进程调度信息
•进程状态
•进程优先级
•进程调度所需的其他信息（进程等待和使用 CPU 的时间总和 - 与调度算法相关）
•事件（执行态->阻塞态的等待事件， 阻塞原因）
d.进程控制信息
•程序和数据的地址
•同步和通信机制
•资源清单（进程所需资源 及 已分配资源清单）
•链接指针（本进程（PCB）所在队列中下一个PCB的首地址）
3)进程控制块的组织方式
a.链接方式
b.索引方式
概念补充：
并行与并发的概念区别：
并行（Parallel）
•同一时刻，两个事物均处于活动状态
•示例：CPU中的超流水线设计和超标量设计
并发（Concurrency）
•宏观上存在并行特征，
微观上存在顺序性：即
同一时刻，只有一个事物处于活动状态
•示例：分时操作系统中多个程序的同时运行
进程同程序的比较：
•
进程是动态的，程序是静态的：进程是程序的一次执行过程；程序是有序代码的集合。
•
进程是暂时的，程序是永久的：进程是一个状态变化的过程，是有一定生命期的；
而程序可以作为一种软件资料长久保存。
•
进程与程序的组成不同：进程是由程序和数据、进程控制块三部分组成的。
•
进程与程序的对应关系：一个程序可对应多个进程，反之亦然。
进程具有创建其它进程的功能，而程序不能形成新的程序。
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