操作系统-进程概念

一、定义（Process）

　　进程是具有独立功能的程序关于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

1、进程是程序的一次执行过程，是对CPU的抽象，是正在运行的程序的抽象

2、每个进程具有独立的地址空间

3、操作系统通过调度将CPU的控制权交给某个进程

二、进程控制块PCB(Process Control Block)

　　又称进程描述符，进程属性，是操作系统用于管理控制进程的一个专门的数据结构，记录进程的各种属性

PCB是系统感知进程存在的唯一标志，进程与PCB是一一对应的

　　进程表：所有进程的PCB集合

三、PCB包含哪些信息

　　进程描述信息

进程标识符PID，唯一，整数，进程名（不唯一），用户标识符userID，进程组关系（兄弟父子关系）

　　进程控制信息

当前状态，优先级，代码执行入口，运行统计信息，进程间同步和通信，进程队列指针，进程消息队列指针

　　所拥有的资源和使用情况

虚拟地址空间的状况，打开文件列表

　　CPU现场信息

进程不运行时的寄存器值和指向该进程的页表的指针

四、进程状态及状态转换

　　运行态（Running）

占有CPU，并在CPU上运行

　　就绪态（Ready）

已经具备运行条件，但由于没有空闲CPU，而暂时不能运行

　　等待态(Waiting/Blocked)

或叫阻塞态，封锁态，睡眠态，因等待某一事件而暂时不能运行

　　操作系统通常将进程状态分为多种模型，这里给出三状态和五状态

 

五、进程队列

1、操作系统为每一类进程建立一个或多个队列

2、队列元素为PCB

3、伴随进程状态的改变，其PCB从一个队列进入另一个队列

 

上图中，一个进程创建后经许可（提交）进入就绪队列，经过调度进入CPU，如果正常处理完毕会释放，如超时重新进入就绪队列

如果还有各种等待事件，则进入各类等待事件队列，当相应的事件发生后再次进入就绪队列，等待调度进入CPU

 六、上下文切换

定义：CPU硬件状态从一个进程换到另一个进程的过程

进程在运行时，其硬件状态保存在CPU上的寄存器中（只有一套）

进程不运行时，这些寄存器的值保存在进程控制块PCB中，当操作系统要运行一个新的进程时，需要将这个进程的PCB中的值送到

对应的寄存器中，这也是下一篇要讲的线程的概念。

 

以上是操作系统关于进程的一些概述，摘自北大陈向群教授的操作系统课程学习