计算机操作系统的进程管理

进程的引入

顺序程序

顺序程序就是指程序在计算机上严格按照写入的顺序执行。顺序也是指不同程序的按序执行。顺序程序设计具有下面的特征：

顺序性：当多个程序在处理机上运行时，处理机严格按照程结构所指定的顺序执行，程序的每一步都必须在上一步执行后才能执行。
资源独占性：一个程序在执行时，独占全部资源。
可再现性：如果程序的初始条件相同，则其执行的结果相同与程序的执行速度无关，即在同一数据集上执行的结果均相同。

多道程序设计

主存。中有多道程序，它们在任何时刻就必须处在就绪、运行、和 

阻塞三种状态之一。

宏观上并行。

微观上串行。

主要优点：

CPU的利用率高。
设备的利用率高。
系统吞吐量大。 

ps: 

与单道程序设计相比，多道程序设计复杂很多。计算机需要足够大内存，对各种外围设备的调度和管理也是一个挑战。

程序并发执行的特性 
程序执行结果的不可再现性。
独立性和制约性
程序执行的间断性
资源共享
程序和计算的不一致

进程的定义和控制

进程的定义 
进程是程序的一次执行。
进程是可以和别的计算并发执行的计算。
进程是定义在一个数据结构上并且能在其上执行操作的一个程序。
进程是程序在一个数据集合上运行的一个过程。它是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。

进程的组成 
PCB：描述和控制信息。
数据区：保存程序运行的变量。
工作区：我们通常说的堆栈区，保存局部变量和函数调用。
程序：文本段。

PCB
进程标识信息：进程的内部（系统分配给它的标示）和外部标示符（name of a person）
处理机状态信息：通用寄存器值，指令计数器值，程序状态字PSW值，用户栈指针值
进程调度信息：进程状态，进程优先权，进程调度的其他信息
其他信息：程序及数据指针，进程同步和通讯机制，资源清单，连接指针

PCB的组织方式

单一队列：所有进程的PCB通过链表组织成为一个单一队列。适用于进程数目不多的系统。如windows操作系统 



表格结构（查找效率较高）
PCB按进程状态不同组织成不同的表格：就绪进程表，执行进程表（多机系统中）及阻塞进程表
系统分别记载各PCB表的起始地址 



PCB多级队列 

进程的状态

进程的三状态 





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