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。进程就是厨师阅读食谱，取来各种原料以及烘制蛋糕等一系列动作的总和。