計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)進(jìn)程的概念

資源分配得合理與否是與需要獲得資源的對(duì)象直接相關(guān)的。這就像一個(gè)旅游賓館在對(duì)客房的分配一樣，是以旅游團(tuán)作為分配客房的對(duì)象．還是把旅游者作為分配客房的對(duì)象，其分配結(jié)果和客房的利用率顯然是大不一樣的。所以，為了對(duì)計(jì)算機(jī)的資源進(jìn)行合理的分配，就必須先明確在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中究竟是哪些對(duì)象需要使用這些資源?！　≡谟?jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為了分配資源，人們引進(jìn)了“進(jìn)程”這個(gè)最基本、最重要的概念。在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程是享用系統(tǒng)資源的對(duì)象，是資源分配的基本單位。　　為了提高處理器的利用率，可以像下圖所描述的那樣使程序并發(fā)執(zhí)行。乍看起來(lái)，系統(tǒng)似乎是以參與并發(fā)執(zhí)行的程序?yàn)閷?duì)象來(lái)分配處理器這個(gè)資源的，或者說(shuō)是系統(tǒng)以程序?yàn)橘Y源分配單位的。其實(shí)不然．既然程序可以并發(fā)運(yùn)行，那么就是說(shuō)，在計(jì)算機(jī)中可能同時(shí)存在著同一個(gè)程序的兩個(gè)甚至多個(gè)運(yùn)行。例如，某人正在用word修改一個(gè)文擋，那么極有可能又打開(kāi)了另外一個(gè)word文擋作為參考，這就是說(shuō)，現(xiàn)在同時(shí)有兩個(gè)word在同時(shí)運(yùn)行。因此，系 統(tǒng)只給一個(gè)word分配資源是不行的。
　　如果需要使用處理器資源的不是程序，那么是什么呢？仔細(xì)分析一下就會(huì)知道，程序只是 一段可執(zhí)行代碼，它需要的是存儲(chǔ)空間而不是處理器的時(shí)間，只有當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)才會(huì)需要占用 處理器時(shí)間。這也就是說(shuō)，需要占用處理器的是程序的一次運(yùn)行過(guò)程，而不是程序本身。打個(gè)比方來(lái)說(shuō)，程序就像一本書(shū)，這本書(shū)放在桌子上是不會(huì)占用讀者的時(shí)間資源的，只有這本書(shū)被閱讀時(shí)，才會(huì)占用讀者的時(shí)間。更準(zhǔn)確地說(shuō)，占用讀者時(shí)間的是這個(gè)讀書(shū)的過(guò)程。因此，在計(jì)算機(jī)中，程序的一次運(yùn)行過(guò)程才應(yīng)該是處理器資源分配的基本單位。為了方便，人們把程序的 一次運(yùn)行過(guò)程就叫做進(jìn)程?！　⊥瑯?，就像一個(gè)讀書(shū)過(guò)程肯定對(duì)應(yīng)著一本書(shū)，但同一本書(shū)可能有多個(gè)讀書(shū)的過(guò)程一樣，系統(tǒng)中的一個(gè)進(jìn)程肯定對(duì)應(yīng)著一個(gè)程序，但同一個(gè)程序可以有多個(gè)進(jìn)程。所以要切記，進(jìn)程和程 序是相關(guān)的，但并不是一回事?！　∮捎诓l(fā)活動(dòng)的復(fù)雜性，到目前為止，各個(gè)操作系統(tǒng)對(duì)進(jìn)程的定義尚未統(tǒng)一。有的操作系 統(tǒng)把進(jìn)程叫做任務(wù)，也有的操作系統(tǒng)把它叫做活動(dòng)。在國(guó)內(nèi)，一般把進(jìn)程理解為：“可并發(fā)執(zhí) 行且具有獨(dú)立功能的程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的運(yùn)行過(guò)程，它是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和保護(hù) 的基本單位”。這句話首先強(qiáng)調(diào)了進(jìn)程是一個(gè)程序運(yùn)行的動(dòng)態(tài)過(guò)程，而且該程序必須具有并發(fā) 運(yùn)行的程序結(jié)構(gòu)；其次強(qiáng)調(diào)了這個(gè)運(yùn)行過(guò)程必須依賴一個(gè)數(shù)據(jù)集合而獨(dú)立運(yùn)行，從而形成了系統(tǒng)中的一個(gè)單位。它具有動(dòng)態(tài)性、并發(fā)性、獨(dú)立性、異步性和結(jié)構(gòu)性五大特性?！　　袼^動(dòng)態(tài)性，是指進(jìn)程是程序的一次活動(dòng)，程序是進(jìn)程活動(dòng)的藍(lán)本，而進(jìn)程活動(dòng)是程序的一次運(yùn)行過(guò)程。進(jìn)程和程序之間的關(guān)系，就像話劇和劇本的關(guān)系一樣；劇本是一場(chǎng)話劇的藍(lán)本，而話劇則是劇本的一次實(shí)現(xiàn)；要占用劇場(chǎng)這個(gè)資源的是話劇，而不是劇本。一個(gè)進(jìn)程也像一場(chǎng)話劇一樣，有誕生（開(kāi)幕）、運(yùn)行（表演）、消亡（閉幕）的過(guò)程。　　●所謂并發(fā)性，是指在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)可以同時(shí)存在多個(gè)進(jìn)程，它們交替使用處理器這個(gè)資源，并各自按照自己獨(dú)立的進(jìn)度推進(jìn)。　　●所謂異步性，是指進(jìn)程之間在交替使用計(jì)算機(jī)資源時(shí)沒(méi)有強(qiáng)制的順序。因此，在多個(gè)進(jìn)程使用一些共享資源時(shí)，為了防止共享資源被破壞，計(jì)算機(jī)與其操作系統(tǒng)應(yīng)提供保證進(jìn)程之間能協(xié)調(diào)工作的硬件和軟件機(jī)制?！　　袼^獨(dú)立性，是指進(jìn)程在系統(tǒng)中是一個(gè)可獨(dú)立運(yùn)行的并具有獨(dú)立功能的基本單位，也是系統(tǒng)分配資源和進(jìn)行調(diào)度的獨(dú)立單位。　　●所謂結(jié)構(gòu)性，是指為了記錄、描述、跟蹤進(jìn)程運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)變化以便對(duì)進(jìn)程進(jìn)行控制，由系統(tǒng)建立的一套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)中的每個(gè)進(jìn)程都有對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其數(shù)據(jù)表項(xiàng)?！　∠到y(tǒng)正是根據(jù)這些數(shù)據(jù)來(lái)感知進(jìn)程的存在的，而程序也正是通過(guò)這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不停地 循環(huán)交替更新而活動(dòng)的?！　∩厦嬉蕴幚砥髻Y源的分配介紹了進(jìn)程這個(gè)重要的基本概念。其實(shí)，系統(tǒng)中其他資源的分配也是以進(jìn)程為基本單位的。

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