进程

定义

进程（又称“任务”）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

• 程序的一次执行过程

• 是正在运行程序的抽象

• 将一个CPU变幻成多个虚拟的CPU

• 系统资源以进程为单位分配，如内存、文件、……

• 每个具有独立的地址空间

• 操作系统将CPU调度给需要的进程

进程控制块PCB：Process Control Block

• 又称 进程描述符、进程属性

• 操作系统用于管理控制进程的一个专门数据结构

• 记录进程的各种属性，描述进程的动态变化过程

• 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

PCB 的内容

• 进程描述信息

  • 进程标识符(process ID)，唯一，通常是一个整数

  • 进程名，通常基于可执行文件名， 不唯一

  • 用户标识符(user ID)

  • 进程组关系

• 进程控制信息

  • 当前状态

  • 优先级(priority)

  • 代码执行入口地址

  • 程序的磁盘地址

  • 运行统计信息(执行时间、页面调度)

  • 进程间同步和通信

  • 进程的队列指针

  • 进程的消息队列指针

• 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

  • 寄存器值(通用寄存器、程序计数 器PC、程序状态字PSW、栈指针)

  • 指向该进程页表的指针

进程的三状态模型

• 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）

  • 因等待某一事件而暂时不能运行

  • 阻塞态、封锁态、睡眠态

状态转换

进程的其它状态

• 创建（new）

  • 已完成创建一进程所必要的工作 – PID、PCB

  • 但尚未同意执行该进程 – 因为资源有限

• 终止（Terminated）

  • 终止执行后，进程进入该状态

  • 可完成一些数据统计工作

  • 资源回收

• 挂起（suspend）

  • 用于调节负载

  • 进程不占用内存空间，其进程映像交换到磁盘上

进程的五状态模型

状态转换

进程的七状态模型

状态转换

进程队列

• 操作系统为每一类进程建立一个或多个队列

• 队列元素为PCB

• 伴随进程状态的改变，其PCB从一个队列进入另一个队列