計算機操作系統(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象直接相關(guān)的。這就像一個旅游賓館在對客房的分配一樣，是以旅游團(tuán)作為分配客房的對象．還是把旅游者作為分配客房的對象，其分配結(jié)果和客房的利用率顯然是大不一樣的。所以，為了對計算機的資源進(jìn)行合理的分配，就必須先明確在計算機系統(tǒng)中究竟是哪些對象需要使用這些資源。　　在計算機系統(tǒng)中，為了分配資源，人們引進(jìn)了“進(jìn)程”這個最基本、最重要的概念。在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程是享用系統(tǒng)資源的對象，是資源分配的基本單位?！　榱颂岣咛幚砥鞯睦寐?，可以像下圖所描述的那樣使程序并發(fā)執(zhí)行。乍看起來，系統(tǒng)似乎是以參與并發(fā)執(zhí)行的程序為對象來分配處理器這個資源的，或者說是系統(tǒng)以程序為資源分配單位的。其實不然．既然程序可以并發(fā)運行，那么就是說，在計算機中可能同時存在著同一個程序的兩個甚至多個運行。例如，某人正在用word修改一個文擋，那么極有可能又打開了另外一個word文擋作為參考，這就是說，現(xiàn)在同時有兩個word在同時運行。因此，系 統(tǒng)只給一個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)分析一下就會知道，程序只是 一段可執(zhí)行代碼，它需要的是存儲空間而不是處理器的時間，只有當(dāng)程序運行時才會需要占用 處理器時間。這也就是說，需要占用處理器的是程序的一次運行過程，而不是程序本身。打個比方來說，程序就像一本書，這本書放在桌子上是不會占用讀者的時間資源的，只有這本書被閱讀時，才會占用讀者的時間。更準(zhǔn)確地說，占用讀者時間的是這個讀書的過程。因此，在計算機中，程序的一次運行過程才應(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 一次運行過程就叫做進(jìn)程?！　⊥瑯樱拖褚粋€讀書過程肯定對應(yīng)著一本書，但同一本書可能有多個讀書的過程一樣，系統(tǒng)中的一個進(jìn)程肯定對應(yīng)著一個程序，但同一個程序可以有多個進(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)活動的復(fù)雜性，到目前為止，各個操作系統(tǒng)對進(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。在國內(nèi)，一般把進(jìn)程理解為：“可并發(fā)執(zhí) 行且具有獨立功能的程序在一個數(shù)據(jù)集合上的運行過程，它是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和保護(hù) 的基本單位”。這句話首先強調(diào)了進(jìn)程是一個程序運行的動態(tài)過程，而且該程序必須具有并發(fā) 運行的程序結(jié)構(gòu)；其次強調(diào)了這個運行過程必須依賴一個數(shù)據(jù)集合而獨立運行，從而形成了系統(tǒng)中的一個單位。它具有動態(tài)性、并發(fā)性、獨立性、異步性和結(jié)構(gòu)性五大特性?！　　袼^動態(tài)性，是指進(jìn)程是程序的一次活動，程序是進(jìn)程活動的藍(lán)本，而進(jìn)程活動是程序的一次運行過程。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；劇本是一場話劇的藍(lán)本，而話劇則是劇本的一次實現(xiàn)；要占用劇場這個資源的是話劇，而不是劇本。一個進(jìn)程也像一場話劇一樣，有誕生（開幕）、運行（表演）、消亡（閉幕）的過程?！　　袼^并發(fā)性，是指在一個系統(tǒng)內(nèi)可以同時存在多個進(jìn)程，它們交替使用處理器這個資源，并各自按照自己獨立的進(jìn)度推進(jìn)?！　　袼^異步性，是指進(jìn)程之間在交替使用計算機資源時沒有強制的順序。因此，在多個進(jìn)程使用一些共享資源時，為了防止共享資源被破壞，計算機與其操作系統(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制。　　●所謂獨立性，是指進(jìn)程在系統(tǒng)中是一個可獨立運行的并具有獨立功能的基本單位，也是系統(tǒng)分配資源和進(jìn)行調(diào)度的獨立單位。　　●所謂結(jié)構(gòu)性，是指為了記錄、描述、跟蹤進(jìn)程運行時的狀態(tài)變化以便對進(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)中的每個進(jìn)程都有對應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其數(shù)據(jù)表項?！　∠到y(tǒng)正是根據(jù)這些數(shù)據(jù)來感知進(jìn)程的存在的，而程序也正是通過這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不停地 循環(huán)交替更新而活動的?！　∩厦嬉蕴幚砥髻Y源的分配介紹了進(jìn)程這個重要的基本概念。其實，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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