[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]cpu-文庫(kù)吧
2024-12-31 06:57 本頁(yè)面
【正文】 獨(dú)立功能的程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的一次動(dòng)態(tài)執(zhí)行過(guò)程。簡(jiǎn)言之，進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行活動(dòng)。 在現(xiàn)在操作系統(tǒng)中，用戶程序以進(jìn)程方式占用系統(tǒng)資源。 ? 操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)創(chuàng)建進(jìn)程、為進(jìn)程分配資源、調(diào)度進(jìn)程占用處理機(jī)等。 ? 進(jìn)程描述了程序的動(dòng)態(tài)執(zhí)行過(guò)程； ? 反映系統(tǒng)中程序執(zhí)行的并發(fā)性、隨機(jī)性和資源共享 ? 多進(jìn)程，提高了對(duì)硬件資源的利用率，但又帶來(lái)額外的空間和時(shí)間開(kāi)銷，增加了 OS 的復(fù)雜性； 進(jìn)程特征 ? 動(dòng)態(tài)性： ? 進(jìn)程對(duì)應(yīng)程序的執(zhí)行 ? 進(jìn)程是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生，動(dòng)態(tài)消亡的 ? 進(jìn)程在其生命周期內(nèi)，在基本狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換 ? 獨(dú)立性：各進(jìn)程的地址空間相互獨(dú)立，除非采用進(jìn)程間通信手段； ? 并發(fā)性： 任何進(jìn)程都可以同其他進(jìn)程一起向前推進(jìn) ? 異步性： 每個(gè)進(jìn)程都以其相對(duì)獨(dú)立的不可預(yù)知的速度向前推進(jìn) 進(jìn)程控制塊（ process control block,PCB) ? 由操作系統(tǒng)管理控制進(jìn)程而使用的標(biāo)識(shí)和特性信息集合稱之為進(jìn)程控制塊（ process control block,PCB),每個(gè)進(jìn)程對(duì)應(yīng)一個(gè) PCB。 一個(gè) PCB包含以下信息： 1）進(jìn)程標(biāo)識(shí)信息：本進(jìn)程的標(biāo)識(shí)；本進(jìn)程的產(chǎn)生者標(biāo)識(shí)等。 2）進(jìn)程運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)信息：進(jìn)程運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)或地址寄存器等。 3）進(jìn)程控制信息：進(jìn)程的狀態(tài)信息、進(jìn)程優(yōu)先級(jí)、進(jìn)程存儲(chǔ)管理信息等。 進(jìn)程執(zhí)行完后，進(jìn)程從系統(tǒng)退出，其所對(duì)應(yīng)的 PCB也隨之消失 進(jìn)程 與程序的區(qū)別 ? 進(jìn)程是動(dòng)態(tài)的，程序是靜態(tài)的：程序是有序代碼的集合；通常對(duì)應(yīng)著文件、靜態(tài)和可以復(fù)制。進(jìn)程是程序的執(zhí)行。 ? 進(jìn)程是暫時(shí)的，程序是永久的：進(jìn)程是一個(gè)狀態(tài)變化的過(guò)程，程序可長(zhǎng)久保存。 ? 進(jìn)程與程序的組成不同：進(jìn)程的組成包括程序、數(shù)據(jù)和 PCB(process control block 進(jìn)程控制塊 )。 ? 進(jìn)程與程序的對(duì)應(yīng)關(guān)系：通過(guò)多次執(zhí)行，一個(gè)程序可對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程；通過(guò)調(diào)用關(guān)系，一個(gè)進(jìn)程可包括多個(gè)程序。 ? 舉例：正在運(yùn)行的 Web瀏覽器是一個(gè)進(jìn)程，正在運(yùn)行的 Windows資源管理器是一個(gè)進(jìn)程，正在運(yùn)行的Visual C＋＋ 編程環(huán)境也是一個(gè)進(jìn)程 進(jìn)程－ 并發(fā)示例 ? 3個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的圖示，假設(shè)處理機(jī)正在執(zhí)行A ? 程序計(jì)數(shù)器（ PC Program counter）： 為了保證程序 (在操作系統(tǒng)中理解為進(jìn)程 )能夠連續(xù)地執(zhí)行下去，程序計(jì)數(shù)器（ 指令計(jì)數(shù)器） 在程序開(kāi)始執(zhí)行前，必須將它的起始地址，即程序的一條指令所在的內(nèi)存單元地址送入 PC，因此程序計(jì)數(shù)器（ PC）的內(nèi)容即是從內(nèi)存提取的一條指令的地址。當(dāng)執(zhí)行指令時(shí)， CPU將自動(dòng)修改 PC的內(nèi)容， 即每執(zhí)行一條指令 PC增加一個(gè)量，這個(gè)量等于指令所含的字節(jié)數(shù)，以便使其保持的總是將要執(zhí)行的下一條指令的地址。由于大多數(shù)指令都是按順序來(lái)執(zhí)行的，所以修改的過(guò)程通常只是簡(jiǎn)單的對(duì) PC加 1。 單進(jìn)程的軌跡 進(jìn)程的軌跡（ trace）： 一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行指令序列，用于描述單個(gè)進(jìn)程的行為。 3進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的軌跡：理解處理器的行為，如何在三個(gè)進(jìn)程間交替執(zhí)行 規(guī)定 ： 每個(gè)進(jìn)程僅允許最多連續(xù)執(zhí)行 6個(gè)指令周期，之后被中斷 (避免獨(dú)占） A B C dispatcher dispatcher dispatcher A C I/O請(qǐng)求 進(jìn)程的狀態(tài) ? 新建狀態(tài) (new)： 剛剛創(chuàng)建的進(jìn)程，輔存中。 ? 就緒態(tài)（ Ready） ： 一個(gè)進(jìn)程已經(jīng)具備運(yùn)行條件，但由于無(wú) CPU暫時(shí)不能運(yùn)行的狀態(tài)，當(dāng)調(diào)度給其 CPU時(shí)，立即可以運(yùn)行。既一個(gè)進(jìn)程獲得了除處理機(jī)之外的一切所需資源。位于“就緒隊(duì)列”中 ? 執(zhí)行態(tài)（ Running） ： 進(jìn)程占有了包括 CPU在內(nèi)的全部資源，正在 CPU上運(yùn)行。在單機(jī)環(huán)境下，每一時(shí)刻最多只有一個(gè)進(jìn)程處于運(yùn)行狀態(tài)。 ? 等待態(tài) (阻塞態(tài)）（ waiting， Blocked） ： 指進(jìn)程因等待某種事件的發(fā)生而暫停運(yùn)行的狀態(tài)（暫停時(shí)不占用處理機(jī)。即使 CPU空閑，該進(jìn)程也不可運(yùn)行）。位于“等待隊(duì)列”中。 ? 終止（退出狀
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