第二节进程基本概念教学教案
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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）
进程状态转换：
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
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)
3、进程的特征
•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+PCB
五状态进程模型图
收容(Admit, 也称为提交)：收容一个新进程， 进入就绪状态。由于性能、内存、进程总数 等原因，系统会限制并发进程总数。
释放(Release)：由于进程完成或失败而中止 进程运行，进入结束状态；
➢运行到结束：分为正常退出Exit和异常 退出abort（执行超时或内存不够，非法指 令或地址，I/O失败，被其他进程所终止） ➢就绪或阻塞到结束：可能的原因有：父 进程可在任何时间中止子进程；
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（Process Control Block）
2、用户进程不能直接做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。）
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：
5、进程的分类
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。
系统进程与用户进程的区别
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；
4、程序与进程之间的区别
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。
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。
2、进程的构成
进程=PCB+程序+数据 其中，PCB（process control block）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”。
等待 --> 就绪 当所等待的事件发生时
Байду номын сангаас
进程三状态模型的内存跟踪示意图
进程三状态转换的再说明
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，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。
3、七状态模型（引入挂起状态）
该模型的出现是由于某些原因导致进程 被对换至外存，成为挂起状态。包括：
终端用户的需要：调试 父进程请求： 负荷调节的需要：内存等资源紧张 OS的需要：检查资源使用情况等（如银 行家算法）
状态：
就绪状态(Ready)：进程在内存且可立即进 入运行态；
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）
其他状态
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，不会无 休止地在上述三种状态中循环。对这些进程 而言，还应该有其它状态，如：
创建状态，终止状态
挂起状态
（调节负载，父进程，操作系统，终端用 户）
2、五状态模型
引入了创建状态与终止状态 ✓创建( 新new)状态
OS 已完成为创建一进程所必要的工作(包括已构 造了进程标识符，已创建了管理进程所需的表 格），但还没有允许执行该进程 (尚未同意)， 因为资源有限 ✓终止（退出exit)状态 进程已结束运行，回收除PCB之外的其他资源， 并让其他进程从PCB中收集有关信息 例: 为处理用 户帐单而累计资源使用情况的财务程序,当数据不再 需要后，进程(和它的表格)被删除
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）
进程状态转换：
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
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)
3、进程的特征
•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+PCB
五状态进程模型图
收容(Admit, 也称为提交)：收容一个新进程， 进入就绪状态。由于性能、内存、进程总数 等原因，系统会限制并发进程总数。
释放(Release)：由于进程完成或失败而中止 进程运行，进入结束状态；
➢运行到结束：分为正常退出Exit和异常 退出abort（执行超时或内存不够，非法指 令或地址，I/O失败，被其他进程所终止） ➢就绪或阻塞到结束：可能的原因有：父 进程可在任何时间中止子进程；
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（Process Control Block）
2、用户进程不能直接做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。）
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：
5、进程的分类
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。
系统进程与用户进程的区别
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；
4、程序与进程之间的区别
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。
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。
2、进程的构成
进程=PCB+程序+数据 其中，PCB（process control block）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”。
等待 --> 就绪 当所等待的事件发生时
Байду номын сангаас
进程三状态模型的内存跟踪示意图
进程三状态转换的再说明
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，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。
3、七状态模型（引入挂起状态）
该模型的出现是由于某些原因导致进程 被对换至外存，成为挂起状态。包括：
终端用户的需要：调试 父进程请求： 负荷调节的需要：内存等资源紧张 OS的需要：检查资源使用情况等（如银 行家算法）
状态：
就绪状态(Ready)：进程在内存且可立即进 入运行态；
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）
其他状态
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，不会无 休止地在上述三种状态中循环。对这些进程 而言，还应该有其它状态，如：
创建状态，终止状态
挂起状态
（调节负载，父进程，操作系统，终端用 户）
2、五状态模型
引入了创建状态与终止状态 ✓创建( 新new)状态
OS 已完成为创建一进程所必要的工作(包括已构 造了进程标识符，已创建了管理进程所需的表 格），但还没有允许执行该进程 (尚未同意)， 因为资源有限 ✓终止（退出exit)状态 进程已结束运行，回收除PCB之外的其他资源， 并让其他进程从PCB中收集有关信息 例: 为处理用 户帐单而累计资源使用情况的财务程序,当数据不再 需要后，进程(和它的表格)被删除