进程的定义与特征
计算机操作系统复习第二章分析
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(4)多道程序设计的实现解决的3个问题:存 储保护、程序浮动处理机的管理和调度、 系统资源的管理和调度。 (5)多道程序系统所必须解决的问题: 提出解决各种冲突的策略;协调并发活动的 关系;保证数据的一致性;实现数据的存 取控制。 2、进程 (1)定义与特征
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3、进程的状态及转换: 4、进程控制块PCB:最重要的记录型数据结构, 记录了操作系统所需要的、用于描述进程情况及 控制进程运行所需要的全部信息。是使用一个在 多道程序环境下不能独立运行的程序,成为一个 能独立运行的基本单位,一个能与其他进程并发 执行的进程。 5、进程队列:就绪队列和等待队列,队列的入队 和出队。
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一个运行进程必须具有的3种基本状态是(C ) A 就绪状态、挂起状态和执行状态 B 挂起状态、阻塞状态和执行状态 C 就绪状态、执行状态和阻塞状态 D 就绪状态、执行状态和终止状态
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进程和程序的根本区别在于(A ) A 静态与动态特点 B 是不是被调入到内存中 C 是不是具有就绪、运行和等待三种状态 D 是不是占有处理器
1
(5)前趋图展示了语句间的一种执行顺序关系, 而进程图展示的是进程之间的家族关系。 (6)进程的基本特征是:动态性,并发性,独立 性,异步性和结构特征。
(7)程序的顺序执行通常是在单道程序的工作环 境中,具有运行结果可再现的特点。 (8)进程的基本状态有执行、就绪和阻塞。
(9)进程是动态的概念,而程序是静态的概念。
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下面所列的进程的3种基本状态之间的转换不 正确的是 ( D) A 就绪状态→执行状态 B 执行状态→就绪状态 C 执行状态→阻塞状态 D 就绪状态→阻塞状态
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操作系统是根据( B)来对并发执行的进程进行 控制和管理的。 A 进程的基本状态 B 进程控制块 C 多道程序设计 D 进程的优先权
进程概述
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进程的概念和进程的描述8.1 进程的概念8.1.1 程序的并发执行1.程序的顺序执行程序是在时间上按严格次序前后相继的操作序列,是一个静态的概念。
计算机 CPU是通过时序脉冲来控制顺序执行指令的。
一个具有独立功能的程序独占处理机直至最终结束的过程称为程序的顺序执行。
并具有如下特点:(1) 顺序性(2) 封闭性(3) 可再现性2. 多道程序系统中程序的执行多道程序系统计算机能够同时处理多个具有独立功能的程序。
这样的执行环境具有下述三个特点:(1) 独立性每道程序都是逻辑上独立的,它们之间不存在逻辑上的制约关系。
(2) 随机性(3) 资源共享3. 程序的并发执行(1) 程序的并发执行并发执行,是为了增强计算机系统的处理能力和提高资源利用率所采取的一种同时操作技术。
多道程序系统的程序执行环境变化所引起的多道程序的并发执行在某道程序的几个程序段中,包含着一部分可以同时执行或顺序颠倒执行的代码。
例如语句:read (a) ;read (b) ;它们既可以同时执行,也可颠倒次序执行。
程序的并发执行可总结为:一组在逻辑上互相独立的程序或程序段在执行过程中,其执行时间在客观上互相重叠,即一个程序段的执行尚未结束,另一个程序段的执行已经开始的这种执行方式。
程序的并发执行不同于程序的并行执行。
程序的并行执行是指一组程序按独立的、异步的速度执行。
并行执行不等于时间上的重叠。
程序的并发执行使得其执行结果不再具有封闭性和可再现性,且可能造成程序出现错误。
8.1.2 进程的定义进程的概念是60年代初期,首先在MIT 的 Multics系统和IBM 的 TSS/360系统中引用的。
(1) 进程是可以并行执行的计算部分(S.E.Madnick,J.T.Donovan);(2) 进程是一个独立的可以调度的活动(E.Cohen,D.Jofferson);(3) 进程是一抽象实体,当它执行某个任务时,将要分配和释放各种资源(P.Denning);进程和程序的区别和关系(1) 进程是一个动态概念,而程序则是一个静态概念。
进程的概念构成特征
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进程的概念构成特征进程是操作系统中的一个重要概念,它是程序在计算机系统中的一次执行实例。
下面将对进程的概念、构成和特征进行详细阐述。
一、概念进程是指在操作系统中正在运行的一个程序。
粗略来说,一个程序可以看作是一组指令的集合,而进程是指正在执行的指令集。
每个进程都有自己的地址空间、数据段和堆栈空间。
进程通过操作系统提供的各种资源和服务,如内存、CPU、文件系统、网络等来实现自身的功能。
二、构成一个进程是由以下几个主要组成部分构成的:1. 程序程序是进程的基础,它是一系列指令的集合,是计算机所要执行的任务的描述。
2. 数据数据是程序运行时所需要的数据,包括全局变量、局部变量以及动态分配的内存空间等。
数据可以用于存储中间结果、交换信息和与其他进程进行通信。
3. 资源进程为了完成任务,需要依赖系统提供的各种资源,包括CPU、内存、文件、网络等。
通过操作系统的调度和管理,进程能够获得所需的资源并进行利用。
4. 状态进程具有多种状态,如运行态、就绪态、阻塞态等。
进程的状态会随着执行过程和系统调度的不同而发生变化。
操作系统通过控制进程的状态转换来实现多任务调度和资源管理。
三、特征进程具有以下几个重要特征:1. 动态性进程是动态创建和销毁的,它的生命周期可以在系统运行过程中进行灵活调整。
当一个程序被加载到内存中并开始执行时,就会创建一个进程实例。
而当程序执行完毕或者被手动终止时,进程就会被销毁。
2. 独立性每个进程都有自己的地址空间、数据和控制信息,它们之间不会相互干扰。
进程之间通过系统提供的通信机制进行数据的共享和交换。
3. 并发性在多道程序环境下,操作系统可以同时执行多个进程。
不同进程之间通过时间片轮转等调度算法来实现共享CPU资源,从而实现并发执行。
4. 随机性由于多个进程之间的竞争和调度算法的不确定性,进程的执行顺序和执行时间是不确定的。
不同进程在不同时间中获得CPU的机会是随机的。
5. 共享性进程之间可以通过操作系统提供的共享机制进行数据共享和资源共用。
进程的四个基本特征
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进程的四个基本特征进程是计算机系统中的基本概念,是指正在执行的程序的一个实例。
每个进程都具有四个基本特征:动态性、并发性、独立性和异步性。
动态性是指进程的执行是动态变化的。
进程的创建、调度、执行和终止都是动态发生的。
一个进程可以通过创建新的进程来分配工作,也可以通过等待其他进程完成工作来同步进程之间的执行顺序。
进程的动态性使得计算机系统可以根据实际的需求进行灵活的资源分配和任务调度。
并发性是指多个进程可以同时执行。
在计算机系统中,通常有多个进程同时运行,它们共享计算机资源,但又具有自己独立的运行空间。
这样多个进程可以并发执行,提高计算机系统的资源利用率和处理能力。
并发性也带来了一些问题,如进程间的竞争条件和死锁问题,需要通过合理的调度和同步机制来解决。
独立性是指进程具有独立的地址空间和资源。
每个进程都拥有自己的地址空间,包括指令、数据和堆栈等。
进程之间的数据是相互独立的,一个进程的错误不会影响其他进程的运行。
进程还具有独立的资源,如文件、设备和网络连接等。
通过独立性,进程可以实现隔离和保护,提高系统的稳定性和安全性。
异步性是指进程的执行是不可预测的。
由于进程具有独立性和并发性,它们可以以任意的顺序执行,而无法提前确定。
进程的执行受多种因素影响,如调度策略、资源竞争和外部事件等。
这种异步性带来了一定的挑战,需要通过合理的调度算法和同步机制来保证进程的正确执行。
综上所述,进程具有动态性、并发性、独立性和异步性这四个基本特征。
了解并理解这些特征对于进行进程管理和设计高效的计算机系统至关重要。
在实际应用中,我们应该合理利用进程的动态性,根据实际需求进行动态调度和资源分配;充分发挥并发性,保证系统的高效运行;充分利用进程的独立性,实现数据隔离和系统稳定性;同时,我们也需要注意进程的异步性,合理设计调度算法和同步机制,确保进程的正确执行,提高系统的可靠性和安全性。
操作系统:进程的概念和与程序的区别
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操作系统:进程的概念和与程序的区别进程的概念和与程序的区别1、进程的定义进程是允许某个并发执⾏的程序在某个数据集合上的运⾏过程。
进程是由正⽂段、⽤户数据段及进程控制块共同组成的执⾏环境。
正⽂段存放被执⾏的机器指令,⽤户数据段存放进程在执⾏时直接进⾏操作的⽤户数据。
进程控制块存放程序的运⾏环境,操作系统通过这些数据描述和管理进程。
2、进程的特征进程是操作系统管理的实体,对应了程序的执⾏过程,具有以下⼏个特征。
并发性。
多个进程实体能在⼀段时间间隔内同时运⾏。
并发性是进程和现代操作系统的重要特征。
动态性。
进程是进程实体的执⾏过程。
进程的动态性表现在因执⾏程序⽽创建进程、因获得CPU⽽执⾏进程的指令、因运⾏终⽌⽽被撤销的动态变化过程。
此外,进程在创建后还有进程状态的变化。
独⽴性。
在没有引⼊线程概念的操作系统中,进程是独⽴运⾏和资源调度的基本单位。
异步性。
是指进程的执⾏时断时续,进程什么时候执⾏、什么时候暂停都⽆法预知,呈现⼀种随机的特性。
结构特征。
进程实体包括⽤户正⽂段、⽤户数据段和进程控制块。
3、进程与程序的⽐较3.1、进程与程序的区别程序是静态的,进程是动态的,程序是存储在某种介质上的⼆进制代码,进程对应了程序的执⾏过程,系统不需要为⼀个不执⾏的程序创建进程,⼀旦进程被创建,就处于不断变化的动态过程中,对应了⼀个不断变化的上下⽂环境。
程序是永久的,进程是暂时存在的。
程序的永久性是相对于进程⽽⾔的,只要不去删除它,它可以永久的存储在介质当中。
3.2、进程与程序的联系进程是程序的⼀次执⾏,⽽进程总是对应⾄少⼀个特定的程序。
⼀个程序可以对应多个进程,同⼀个程序可以在不同的数据集合上运⾏,因⽽构成若⼲个不同的进程。
⼏个进程能并发地执⾏相同的程序代码,⽽同⼀个进程能顺序地执⾏⼏个程序。
关于进程和程序的区别,《现代操作系统》中⽤了⼀个⽐喻形象说明:⼀位有⼀⼿好厨艺的计算机科学家正在为他的⼥⼉烘制⽣⽇蛋糕。
他有做⽣⽇蛋糕的⾷谱,厨房⾥有所需要的原料,在这个⽐喻中,做蛋糕的⾷谱就是程序(即⽤适当形式描述的算法),计算机科学家就是处理机(CPU),⽽做蛋糕的各种原料就是输⼊数据。
说明进程的结构、特征和基本状态
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进程是计算机系统中的重要概念,它是指正在运行的程序在计算机系统中的活动过程。
在操作系统中,进程是程序的执行实例,每个进程都有自己的位置区域空间、程序计数器、寄存器集合和堆栈。
进程的结构、特征和基本状态对于理解计算机系统的运行机制具有重要意义。
一、进程的结构进程的结构由进程控制块(PCB)和进程位置区域空间组成。
1. 进程控制块(PCB)是操作系统中用来记录和管理进程信息的数据结构,它包含了进程的标识符、状态、优先级、程序计数器、寄存器值、进程调度信息等。
2. 进程位置区域空间是进程在逻辑位置区域空间中的映射,它包含了代码段、数据段、堆栈段等,每个进程都有自己独立的位置区域空间,互相独立。
二、进程的特征进程具有以下特征:1. 动态性:进程是动态产生、动态消亡的,它的生命周期由创建、就绪、运行和终止四个阶段组成。
2. 并发性:多个进程可以同时存在于计算机系统中,并发执行,提高了系统资源的利用率。
3. 独立性:每个进程都拥有独立的位置区域空间和资源,相互之间互不干扰。
4. 异步性:进程间的执行顺序是不确定的,它们的执行速度和执行顺序是随机的。
5. 拥有一定的执行状态:进程可以处于就绪、运行或阻塞三种基本状态之一。
三、进程的基本状态进程有三种基本状态,它们分别是就绪状态、运行状态和阻塞状态。
1. 就绪状态:进程已经准备好运行,只需要等待CPU的分配即可进行运行。
2. 运行状态:进程正在执行指令,占用CPU资源。
3. 阻塞状态:进程由于某些原因无法继续执行,如等待I/O操作、等待资源分配等。
进程的结构、特征和基本状态是操作系统中重要的概念,它们对于理解计算机系统的运行机制、提高系统资源的利用率具有重要意义。
对于进程的理解,需要深入了解进程的结构组成、特征和基本状态,进而对操作系统的相关知识有更深刻的认识和理解。
进程的管理是操作系统中非常重要的一部分,它涉及到资源分配、调度、同步、通信等方面,在计算机系统中起着至关重要的作用。
操作系统进程的定义
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操作系统进程的定义操作系统进程的定义1.引言在计算机系统中,进程是操作系统进行任务调度和资源管理的基本单位。
本文将介绍操作系统进程的定义及相关概念。
2.进程的概念2.1 进程的定义进程可以被定义为正在执行的程序实例。
每个进程都有自己的地质空间、内存和资源使用情况等属性,并且可以独立地执行和运行。
2.2 进程的特征进程具有以下特征:- 动态性:进程是动态和消亡的,可以动态地创建、终止和切换。
- 并发性:多个进程可以同时运行,实现操作系统的并发执行。
- 独立性:进程之间是独立的,相互之间不会干扰彼此的执行。
- 异步性:进程是独立运行的,它们的执行速度不受外部事件的干扰。
- 结构性:进程由程序、数据和资源组成,具有结构性。
3.进程的状态进程在运行过程中会有不同的状态,常见的进程状态包括:3.1 创建状态:进程正在被创建,但尚未开始执行。
3.2 就绪状态:进程已经准备好运行,正在等待分配CPU资源。
3.3 运行状态:进程正在执行中,占用CPU资源。
3.4 阻塞状态:进程由于某些原因无法继续执行,暂时阻塞。
3.5 终止状态:进程执行完成或被终止,进程即将结束。
4.进程的调度进程调度是操作系统的重要功能,通过调度算法将就绪状态的进程分配给CPU进行执行,并根据优先级和进程的状态进行相应的调度操作。
5.进程间的通信5.1 进程间通信的定义进程间通信(IPC)是指在进程间传输数据或共享信息,实现进程之间的协作和资源共享。
5.2 进程间通信的方式常见的进程间通信方式包括共享内存、消息传递、管道、信号量和套接字等。
6.进程的同步与互斥为了确保进程间数据的一致性,需要进行进程的同步与互斥控制。
同步是指协调进程之间的执行顺序,互斥是指防止多个进程同时访问共享资源。
7.附件本文档无涉及附件。
8.法律名词及注释8.1 进程:指操作系统中正在执行的程序实例。
8.2 地质空间:进程的内存地质范围,用于存储程序和数据。
8.3 资源:进程所需的各种系统资源,如CPU、内存、文件等。
进程的定义、组成、组织方式、特征
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进程的定义、组成、组织⽅式、特征进程的定义、组成、组织⽅式、特征知识总览进程的定义程序:就是⼀个指令序列早期的计算机(只⽀持单道程序)PCB、程序段、数据段三部分构成了进程实体(进程映像),⼀般情况下,我们把进程实体简称为进程,例如,所谓创建进程,实质上是创建进程实体中的PCB;⽽撤销进程,实质上是撤销进程实体中的PCB从不同的⾓度,进程可以有不同的定义,⽐较传统典型的定义有:1.进程是程序的⼀次执⾏过程2.进程是⼀个程序及其数据在处理机上顺序执⾏时发⽣的活动3.进程是具有独⽴功能的程序在数据集合上运⾏的过程,它是系统资源分配和调度的⼀个独⽴单位强调动态性引⼊进程的实体概念后,可以把进程定义为: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基本单位注:严格来说,进程实体和进程并不⼀样,进程实体是静态的,进程则是动态的。
不过,除⾮题⽬专门考察⼆者区别,否则认为进程的实体就是进程。
因此我们也可以说“进程是由程序段、数据段、PCB三部分组成”PCB操作系统通过PCB来管理进程,因此PCB中应当包含操作系统对其进⾏管理所需的各种信息程序段程序代码存放在此数据段程序运⾏时使⽤、产⽣的运算数据,如全局变量、局部变量。
宏观定义的常量存放在数据段内进程的组成进程标识符PID 当进程被创建时,操作系统会为该进程分配⼀个唯⼀的,不重复的ID,⽤于区分不同的进程(类似于⾝份证号)各种寄存器值当进程切换时需要把进程当前的运⾏情况记录下来保存在PCB中,如出现计数器的值表⽰了当前程序执⾏到哪⼀句进程的管理者(操作系统)所需的数据都在PCB中程序段、数据段程序本⾝运⾏所需的数据进程的组织在⼀个系统中,通常有数⼗、数百乃⾄数千个PCB。
为了能对他们加以有效的管理,应当⽤适当的⽅式把这些PCB组织起来注:进程的组成讨论的是⼀个进程内部由哪些部分构成的问题,⽽进程的组织讨论的是多个进程之间的组织⽅式问题进程的组织--链接⽅式执⾏指针指向当前处于运⾏状态(执⾏态)的进程单CPU计算机中,同⼀时刻只会有⼀个进程处于运⾏态就绪队列指针指向当前处于就绪态的进程通常会把优先级⾼的进程放在队头阻塞队列指针指向当前处于阻塞态的进程,很多操作系统还会根据阻塞原因不同,再分为多个阻塞队列进程的组织--索引⽅式进程的特征进程和程序是两个截然不同的概念,相⽐于程序,进程拥有以下特征:动态性、并发性、独⽴性、异步性、结构性动态性进程是程序的⼀次执⾏过程,是动态地产⽣、变化和消亡的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、独⽴接受调度的基本单位异步性各进程按各⾃独⽴的、不可预知的速度向前推进,操作系统要提供“进程同步机制”来解决异步问题结构性每个进程都会配置⼀个PCB 结构上看,进程由程序段、数据段、PCB组成动态性是进程最基本的特征进程是资源分配、接受调度的基本单位知识回顾。
什么是进程
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第6章什么是进程进程是Linux系统中一个重要的概念,Linux系统中一个重要特点就是可以同时启动多个进程。
在这一章中,我们主要介绍一些有关进程的基础知识, 包括进程的概念、进程的创建方法以及进程管理有关的基本命令等。
6.1 进程的概念一个进程是一个程序的一次执行的过程。
它和程序不同,程序是静态的,它是一些保存在磁盘上的可执行的代码和数据集合;而进程是一个动态的概念,它是Linux系统的基本的调度单位。
一个进程由如下元素组成:1、程序的读取上下文,它表示程序读取执行的状态。
2、程序当前执行目录。
3、程序服务的文件和目录。
4、程序的访问权限。
5、内存和其他分配给进程的系统资源。
Linux进程中最知名的属性就是它的进程号(Process Idenity Number,PID)和它的父进程号(parent process ID,PPID)。
PID、PPID 都是非零正整数。
一个PID唯一地标识一个进程。
一个进程创建新进程称为创建了子进程(child process)。
相反地,创建子进程的进程称为父进程。
所有进程追溯其祖先最终都会落到进程号为1的进程身上,这个进程叫做init进程。
Init进程是内核自举后第一个启动的进程。
init 进程的作用是扮演终结父进程的角色。
因为init进程永远不会被终止,所以系统总是可以确信它的存在,并在必要的时候以它为参照。
如果某个进程在它衍生出来的全部子进程结束之前被终止,就会出现必须以init为参照的情况。
此时那些失去了父进程的子进程就都会以init作为它们的父进程。
操作系统内核使用进程来控制对CPU和其他系统资源的访问,并且使用进程来决定在CPU上运行哪个程序、运行多久以及采用什么特性运行它。
内核的调度器负责在所有的进程间分配CPU执行时间,称为时间片(time slice),它轮流在每个进程分得的时间片用完后从进程那里得到控制权。
如果处理器比较快的话,我们会觉得时间片非常小,仿佛是几个进程在同时运行。
进程管理
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第二章进程管理2.1 进程的基本概念2.1.1 程序的顺序执行及其特征1.程序的顺序执行程序是人们要计算机完成的一些指令序列,是一个按严格次序、顺序执行的操作序列,是一个静态的概念。
我们把一个具有独立功能的程序独占处理机,直到最后结束的过程称为程序的顺序执行。
2.1.2 进程的定义与特征1.进程的定义人们对进程下过许多定义。
现列举其中的几种:⏹进程是程序的一次执行。
⏹进程是可以和别的进程并发执行的计算。
⏹进程就是一个程序在给定活动空间和初始条件下,在一个处理机上的执行过程。
⏹进程是程序在一个数据集合上的运行过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位⏹进程是动态的,有生命周期的活动。
内核可以创建一个进程,最终将由内核终止该进程使其消亡。
进程和程序是两个完全不同的概念,但又有密切的联系。
它们之间的主要区别是:⏹程序是静态的概念;而进程则是程序的一次执行过程。
它是动态的概念。
⏹进程是一个能独立运行的单位,能与其它进程并发执行;而程序是不能作为一个独立运行的单位而并发执行的。
⏹程序和进程无一一对应的关系。
⏹各个进程在并发执行过程中会产生相互制约关系,而程序本身是静态的,不存在这种异步特征。
2.1.3 进程的基本状态及转换1.进程的三个基本状态进程通常至少有三种基本状态:(1)就绪状态(ready)进程运行所需的外部条件满足,但因为其它进程已占用CPU,所以暂时不能运行。
(2)执行状态(running)外部条件满足,进程已获得CPU,其程序正在执行。
在单处理机系统中,只有一个进程处于执行状态。
(3)阻塞状态(blocked)进程因等待某种事件发生,而暂时不能运行的状态,称为阻塞状态,也称为等待状态。
系统中处于这种状态的进程可能有多个,通常将它们排成一个队列,也有的系统则根据阻塞原因的不同将这些进程排成多个队列。
2.进程状态的转换对于一个系统中处于就绪状态的进程,在调度程序为之分配了处理机之后,该进程便可执行,相应地,它由就绪态转变为执行状态。
操作系统中进程管理的原理
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操作系统中进程管理的原理操作系统是计算机系统中最为重要的软件之一,其作用是管理计算机的硬件和软件资源,为用户提供一个良好的使用环境。
进程管理是操作系统中的一个重要功能,其原理涉及到多个方面,包括进程的创建、退出、调度、通信等,具有重要的学习价值和实际应用价值。
本文将从进程的定义、特征和组成等方面入手,介绍操作系统中进程管理的原理。
一、进程的定义、特征和组成进程是指正在运行中的程序的一个实例,它是计算机系统中最基本的执行单元。
进程具有以下几个特征:1. 动态性:进程是动态的实体,可以被创建、终止或挂起。
2. 独立性:每个进程都有自己的虚拟地址空间和资源管理机制,能够独立地执行各自的任务。
3. 并发性:多个进程可以在同一时间内执行,实现系统的并发处理。
4. 同步性:进程之间可以通过共享内存、消息传递等方式进行通信和协作,实现数据的交换和同步。
进程由程序代码、数据、堆栈和系统资源等组成。
程序代码是进程的核心,它被存放在内存中,由CPU执行。
数据是进程运行时使用的变量、数组和结构等,它们保存在进程的堆和栈中。
堆是指程序运行时使用的动态分配内存,栈是指程序调用函数时使用的内存空间。
系统资源包括CPU、内存、输入输出设备等。
二、进程的创建和退出进程的创建包括进程控制块(PCB)的分配和初始化、地址空间的分配和初始化、程序代码的装入、系统资源的分配等步骤。
进程的退出则是相反的过程,包括系统资源的回收、地址空间的释放、PCB的回收等。
操作系统中进程的创建和退出通常通过系统调用实现。
在Linux中,创建进程的系统调用是fork(),退出进程的系统调用是exit()。
在Windows中,创建进程的系统调用是CreateProcess(),退出进程的系统调用是ExitProcess()。
三、进程的调度进程的调度是指进程在CPU上的分配和切换。
操作系统中使用多种调度算法对进程进行调度,如先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、时间片轮转等。
3.2+进程的定义和特征
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《操作系统》《概率论与数理统计》第3章处理机管理3.2 进程的定义和特征《概率论与数理统计》知识目标:掌握进程的定义;掌握进程的特征;掌握进程和程序的区别;—— 教学目标3.2 进程的定义和特征是程序在处理器上的一次执行过程可以和别的计算并行执行的计算进程的定义是程序在一个数据集合上运行的过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位是一个具有一定功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动是程序在处理器上的一次执行过程可以和别的计算并行执行的计算•整个系统中存在着两类进程:系统进程、用户进程,区别如下:•(1)系统进程之间的相互关系由操作系统负责协调,以便有利于增加系统的并行性,提高资源的整体利用率;用户进程之间的相互关系要由用户自己安排,操作系统以命令的形式向用户提供一定的协调手段。
•(2)系统进程直接管理有关的软、硬件资源的活动;用户进程在需要使用某种资源时,必须向系统提出申请,由系统统一调度与分配。
•(3)系统进程与用户进程都需要使用系统中的各种资源,它们都是资源分配与运行调度的独立单位,但系统进程的使用级别高于用户进程。
动态性并发性异步性结构性特征(1)动态性。
进程是程序的一次执行过程,因此是动态的。
动态性是进程的最基本特征。
(2)并发性。
指多个进程能在一段时间内同时执行。
(3)独立性。
进程是一个能独立运行、独立分配资源和独立调度的基本单位,未建立进程的程序都不能作为一个独立的单位参加运行。
(4)异步性。
进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进,即进程按异步方式运行。
由于进程之间的相互制约,使得各进程间断执行,其速度不可预知。
(5)结构特征。
进程由程序段、数据段和进程控制块3部分组成。
•2. 进程和程序的区别(1)进程是一个动态的概念,进程强调的是程序的一次“执行过程”;程序是一组有序指令的集合,在多道程序设计环境下,它不涉及“执行”,因此是一个静态的概念。
(2)进程是有生命周期的,是一个动态生存的暂存性资源;而程序是永久性的软件资源。
进程的特点(特征)
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进程的特点(特征)进程有以下特征。
(1)结构性:进程包含程序及其相关数据结构。
进程的实体包含进程控制块(PCB),程序块、数据块和堆栈,又称为进程映像(Process Image)(2)动态性:进程是程序在数据集合上的一次执行过程,具有生命周期,由创建而产生,由调度而运行,由结束而消亡,是一个动态推进、不断变化的过程。
而程序则不然,程序是文件,静态而持久地存在。
(3)独立性:进程是操作系统资源分配、保护和调度的基本单位,每个进程都有其自己的运行数据集,以各自独立的、不可预知的进度异步运行。
进程的运行环境不是封闭的,进程间也可以通过操作系统进行数据共享、通信.(4)并发性:在同一段时间内.若干个进程可以共享一个CPU。
进程的并发性能够改进系统的资源利用率,提高计算机的效率。
进程在单CPU系统中并发执行,在多CPU 系统中并行执行。
进程的并发执行意味着进程的执行可以被打断,可能会带来一些意想不到的问题,因此必须对并发执行的进程进行协调.进程通常分为两类,一类是系统进程,另一类是用户进程。
它们的区别如下。
(1)系统进程是操作系统用来管理系统资源并行活动的并发软件。
用户进程是可以独立执行的用户程序段,是操作系统提供服务的对象,是系统资源的实际使用者。
(2)系统进程之间的关系由操作系统自己负责,这样有利于增加系统的并行性,提高资源的利用率,用户进程之间的关系主要由用户自己负责,为了便于用户管理自己的任务,操作系统提供一套简便的任务调用命令作为协调手段,并在用户区根据用户作业的性质(是单任务还是多任务)装人相应的任务调度程序.(3)系统进程直接管理有关的软、硬件资源的活动。
用户进程只能间接地使用系统资源,必须向系统提出请求,由系统调度和分配.(4)在进程调度中,系统进程的优先级高于用户进程。
进程的生命周期中,进程实体和支持进程运行的环境合称为进程上下文(ProcessContext)。
进程上下文包括如下内容。
进程和程序的区别
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进程和程序的区别
1)进程的定义:“进程”是操作系统的最基本、最重要的概念之⼀。
但迄今为⽌对这⼀概念还没有⼀个确切的统⼀的描述。
下⾯给出⼏种对进程的定义描述。
进程是程序的⼀次执⾏。
进程是可以并⾏执⾏的计算。
进程是⼀个程序与其使⽤的数据在处理机上顺序执⾏时发⽣的活动。
进程是程序在⼀个数据集合上的运⾏过程。
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:动态性:是程序的⼀次执⾏;并发性:进程是可以并发执⾏;独⽴性:是系统进⾏资源分配和调度的⼀个独⽴单位;异步性:进程间的相互制约,使进程执⾏具有间隙;结构性:进程是具有结构的。
3)进程与程序的主要区别:
(1)程序是永存的;进程是暂时的,是程序在数据集上的⼀次执⾏,有创建有撤销,存在是暂时的;
(2)程序是静态的观念,进程是动态的观念;
(3)进程具有并发性,⽽程序没有;
(4)进程是竞争计算机资源的基本单位,程序不是。
(5)进程和程序不是⼀⼀对应的:⼀个程序可对应多个进程即多个进程可执⾏同⼀程序;⼀个进程可以执⾏⼀个或⼏个程序
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进程概念和程序概念最⼤的不同之处在于:
(1)进程是动态的,⽽程序是静态的。
(2)进程有⼀定的⽣命期,⽽程序是指令的集合,本⾝⽆“运动”的含义。
没有建⽴进程的程序不能作为1个独⽴单位得到的认可。
(3)1个程序可以对应多个进程,但1个进程只能对应1个程序。
进程和程序的关系犹如演出和剧本的关系。
计算机二级进程知识点总结
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计算机二级进程知识点总结一、进程的概念1. 进程是计算机中的基本概念之一,它是指正在运行的程序的实例。
2. 操作系统通过进程来管理和调度程序的执行,每个进程拥有独立的内存空间和执行环境。
3. 进程的主要特性包括并发性、独立性、动态性和时序性。
二、进程的属性和状态1. 进程的属性包括进程标识符(PID)、优先级、状态、父子关系等。
2. 进程的状态包括运行态、就绪态和阻塞态等。
三、进程的创建和终止1. 进程的创建可以通过fork()系统调用来实现,它会创建一个与原进程相同的新进程。
2. 进程的终止可以通过exit()系统调用来实现,它会终止当前进程的执行并返回一个状态码。
四、进程的调度1. 进程的调度是操作系统的重要功能之一,它决定了哪个进程能够获得CPU的执行权。
2. 进程调度算法包括先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、轮转调度(RR)等。
3. 调度算法的选择取决于系统的需求和实际情况,不同的算法有不同的特点和适用范围。
五、进程的同步和通信1. 进程的同步是指协调多个进程的执行顺序和时间,避免出现竞态条件和死锁问题。
2. 进程的通信是指多个进程之间的信息交换和数据共享,可以通过信号量、消息队列、共享内存等方式实现。
六、线程的概念1. 线程是进程的一部分,它是指进程中的执行单元,可以看作是轻量级的进程。
2. 线程共享进程的地址空间和资源,多个线程之间可以实现并发执行和数据共享。
七、多线程编程1. 多线程编程是利用多个线程来完成任务,可以提高程序的并发性和性能。
2. 多线程编程需要考虑线程的创建、同步、通信和终止等问题,避免出现竞态条件和死锁。
八、进程调度算法1. 先来先服务(FCFS)算法是最简单的调度算法,按照进程到达的先后顺序进行调度。
2. 最短作业优先(SJF)算法是根据每个进程的执行时间来进行调度,执行时间最短的进程先执行。
3. 轮转调度(RR)算法是按照时间片轮转的方式进行调度,每个进程只能执行一个时间片的时间。
操作系统-进程的概念
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操作系统-进程的概念计算机中,CPU是最宝贵的资源,为了提⾼CPU的利⽤率,引⼊了多道程序设计的概念。
当内存中多个程序存在时,如果不对⼈们熟悉的“程序”的概念加以扩充,就⽆法刻画多个程序共同运⾏时系统呈现出的特征。
⼀、进程的引⼊多道程序系统中,程序具有:并⾏、制约以及动态的特征。
程序概念难以便是和反映系统中的情况:1. 程序是⼀个静态的概念程序是完成某个功能的指令集和。
系统实际上是出于不断变化的状态中,程序不能反映这种动态性。
2. 程序概念不能反映系统中的并⾏特性例如:两个C语⾔源程序由⼀个编译程序完成编译,若⽤程序概念理解,内存中只有⼀个编译程序运⾏(两个源程序看作编译程序的输⼊数据),但是这样⽆法说明⽩内存中运⾏着两个任务。
程序的概念不能表⽰这种并⾏情况,反映不了他们活动的规律和状态变化。
就像不能⽤菜谱(程序)代替炒菜(程序执⾏的过程)⼀样(这句话我稍微修改了⼀下,感觉应该是这样表诉才对)⼆、进程的定义进程:⼀个具有⼀定独⽴功能的程序关于某个数据集合的⼀次运⾏活动,是系统进⾏资源分配和调度运⾏的基本单位三、进程与程序的差别1. 进程是⼀个动态的概念进程是程序的⼀次执⾏过程,是动态概念程序是⼀组有序的指令集和,是静态概念2. 不同的进程可以执⾏同⼀个程序区分进程的条件:所执⾏的程序和数据集合。
两个进程即使执⾏在相同的程序上,只要他们运⾏在不同的数据集合上,他们也是两个进程。
例如:多个⽤户同时调⽤同⼀个编译程序编译他们编写的C语⾔源程序,由于编译程序运⾏在不同的数据集合(不同的C语⾔源程序)上,于是产⽣了⼀个个不同的进程3. 每个进程都有⾃⼰的⽣命周期当操作系统要完成某个任务时,它会创建⼀个进程。
当进程完成任务之后,系统就会撤销这个进程,收回它所占⽤的资源。
从创建到撤销的时间段就是进程的⽣命期4. 进程之间存在并发性在⼀个系统中,同时会存在多个进程。
他们轮流占⽤CPU和各种资源5. 进程间会相互制约进程是系统中资源分配和运⾏调度的单位,在对资源的共享和竞争中,必然相互制约,影响各⾃向前推进的速度6. 进程可以创建⼦进程,程序不能创建⼦程序7. 从结构上讲,每个进程都由程序、数据和⼀个进程控制块(Process Control Block, PCB)组成四、进程的重要特征1. 动态特征:进程对应于程序的运⾏,动态产⽣、消亡,在其⽣命周期中进程也是动态的、2. 并发特征:任何进程都可以同其他进程⼀起向前推进3. 独⽴特征:进程是相对完整的调度单位,可以获得CPU,参与并发执⾏4. 交往特征:⼀个进程在执⾏过程中可与其他进程产⽣直接或间接关系5. 异步特征:每个进程都以相对独⽴、不可预知的速度向前推进6. 结构特征:每个进程都有⼀个PCB作为他的数据结构进程最基本的特征是并发和共享特征五、进程的状态与转换1. 进程的三种基本状态a. 运⾏状态:获得CPU的进程处于此状态,对应的程序在CPU上运⾏着b. 阻塞状态:为了等待某个外部事件的发⽣(如等待I/O操作的完成,等待另⼀个进程发来消息),暂时⽆法运⾏。
什么是进程,进程的特征
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什么是进程,进程的特征
进程有不同的定义,⽐较典型的定义有:
1.进程是程序的⼀次执⾏过程。
2.进程是⼀个程序及其数据在处理机上顺序执⾏是所发⽣的活动
3.进程是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。
进程的特征;
1.动态(pcb进程控制块是进程存在的唯⼀的标志):进程是程序的⼀次执⾏,它有着创建,活动,暂停,终⽌等过程,具有⼀定的⽣命周期(由pcb决定),是动态的产⽣,变化和消亡的。
动态性是进程最基本的特征。
、
2.并发性:指多个进程实体,同存在于内存中,能在⼀段时间内同时运⾏,并发性是进程的重要特征,同时也是操作系统的重要特征。
引⼊进程的⽬的就是为了使程序能与其他进程的程序并发执⾏,以提⾼资源利⽤率。
3.独⽴性:指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。
凡是为建⽴pcb的程序都不能作为⼀个独⽴的单位参与运⾏。
4.异步性:由于进程的相互制约,使进程具有执⾏的间断性,即进程按照各⾃的独⽴的,不可预知的速度向前推进。
异步性会导致执⾏结果的不可再现性,为此,在操作系统中必须配置相应的进程同步机制。
5.结构性:每个进程都配置⼀个pcb对其进⾏描述。
从结构上看,进程实体是由程序段,数据段和进程控制段三部分组成。
简介进程的概念
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简介进程的概念我们学习的许多内容,如果分成了很多的小部分来记忆,是比较容易掌握和记住的。
但是,这样不利于孩子养成分析和总结的习惯,也就是说,只知其然而不知其所以然。
进程是一个变量。
在数学领域里,它有以下定义:定义一:进程是指CPU执行程序时的一次运行活动。
通俗地说,进程是CPU进行的一次具体的“工作”。
进程由程序计数器PC和程序状态字CS组成。
程序计数器PC保存着指令执行的顺序号;而程序状态字CS则反映出进程在某段时间内的执行情况。
即进程在时间上的开始和结束。
定义二:进程是程序或者任务处于运行状态的集合。
一个进程是由进程控制块CPURIB和一段描述该进程的数据区构成的。
例如:图形用户界面和中断系统中的进程都是运行中的程序或者任务。
由于多道程序的执行,可能使进程暂停运行,所以CPU通常会设置一些中断处理程序,供进程调用。
中断是指CPU暂停当前正在执行的程序,去处理中断事件,从而避免影响其他程序的运行。
定义三:进程是独立执行顺序程序的基本单位。
在通信的电子计算机中,可以同时存在一个运行的程序和若干个处于等待状态的程序。
在同一时刻,可以有若干个进程并行地运行。
为了表示和区别进程,人们引入了“进程控制块”这一概念。
通过对这一控制块的分析,就可以区别出不同的进程。
【引申】进程又可以理解为用户操作系统在执行过程中所需要经过的步骤。
从文件到磁盘上的分区,再到用户启动计算机并运行Windows,再到用户退出计算机,整个过程都属于进程范畴。
那么什么叫做进程呢?进程是一种特殊的程序,它既包括了一般意义上的程序代码,还包含了相关的数据信息、控制信息等。
因此,一个完整的进程应该满足以下条件: 1)必须是一个可执行的程序(即进程); 2)必须包含一个或几个用于管理和控制进程的程序模块; 3)必须拥有自己的数据空间,且这个数据空间与外界隔离; 4)必须有一个或几个调度和控制程序来管理进程; 5)进程必须被管理员所创建。
【本质】所谓进程,就是指用户操作系统在执行过程中所需要经过的步骤。
什么是进程进程的特征
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什么是进程进程的特征进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
那么你对进程了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是进程的内容,希望大家喜欢!进程的介绍进程是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。
在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体;在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器。
程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。
进程的定义狭义定义:进程是正在运行的程序的实例(an instance of a computer program that is being executed)。
广义定义:进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
它是操作系统动态执行的基本单元,在传统的操作系统中,进程既是基本的分配单元,也是基本的执行单元。
进程的概念主要有两点:第一,进程是一个实体。
每一个进程都有它自己的地址空间,一般情况下,包括文本区域(text region)、数据区域(data region)和堆栈(stack region)。
文本区域存储处理器执行的代码;数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存;堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。
第二,进程是一个“执行中的程序”。
程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时(操作系统执行之),它才能成为一个活动的实体,我们称其为进程。
进程是操作系统中最基本、重要的概念。
是多道程序系统出现后,为了刻画系统内部出现的动态情况,描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序设计操作系统都建立在进程的基础上。
进程的特征动态性:进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程,进程是动态产生,动态消亡的。
并发性:任何进程都可以同其他进程一起并发执行独立性:进程是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统分配资源和调度的独立单位;异步性:由于进程间的相互制约,使进程具有执行的间断性,即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进结构特征:进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。
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结构特征:为了控制和管理进程,系统为每个进程设立一个进 程控制块--PCB
进程的定义与特征
进程状态及其演变
运行的进程可能具有就绪状态、执行状态、阻塞状态三种基 本状态。 就绪状态:当进程已分配到除CPU以外的所有必要资源时,它 便处于就绪状态,一旦获得CPU,便立即执行。
执行状态:已获得CPU的进程进入执行状态。
进程的定义与特征
什么是进程,进程与程序的区别和关系 进程是一个可并发执行的程序,在一个数据集合上的一次运 行过程。(即程序在并发环境下的执行过程 )它是系统进行 资源分配和调度的一个独立单位。 进程的引入: 由于多道程序的特点,程序具有了并行、制约和动态的特征, 就使得原来程序的概念已难以刻划和反映系统中的情况了
阻塞状态:正在执行的进程,由于发生某个事件而暂时无法 执行时,便放弃处理机而进入阻塞状态。 由于执行的进另一个就绪进程;因此,阻塞进程的事件消失后,进程 不会立即恢复到执 行状态,而转变为就绪状态,重新等待 处理机。
进程的定义与特征 进程与程序的主要区别:
1) 程序是可作为软件资源长期保存的,进程只是一次执行过 程,是暂时的 2) 程序是静态的观念,进程是动态的观念 (程序是进程的静态文本,进程是执行程序的动态过程) 3) 一个进程可以执行一个或多个程序,几个进程可以同时执 行一个程序; 4) 进程是系统分配调度的独立单位,能与其他进程并发执行。
进程的定义与特征
进程特征:
动态性:进程的实质是程序的一次执行过程,因此,动态特征 是进程最重要的特征。 并发性:没有为之建立进程的程序是不能并发执行的,仅当为 之建立一个进程后才能参加并发执行。 独立性:进程是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统分 配资源和调度的独立单位异步性由于进程间的相互制约,使 进程具有执行的间断性,即进程按各自独立的、不可预知的 速度向前推进。
进程的定义与特征
进程组成
3) 进程由三部分组成 程序 数据 进程控制块(描述进程活动情况的数据结构) 进程控制块的作用:进程控制块是进程组成中最关键的部分。 1) 每个进程有唯一的PCB。 2) 操作系统根据PCB对进程实施控制和管理。 3) 进程的动态、并发等特征是利用PCB表现出来的。 4) PCB是进程存在的唯一标志。