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金烩共襄 -comsince 交流博客： http://hi.baidu.com/comsince 1

操作系统 ----进程管理

引言：

处理机管理是操作系统的基本管理功能之一，它所关心的是处理机的分配问题。也就是说把 CPU

（中央处理机）的使用权分给某个程序，通常把这个正准备进入内存的程序称为作业，当这个

作业进入内存后我们把它称为进程。处理机管理分为作业管理和进程管理两个阶段去实现处理

机的分配，常常又把直接实行处理机时间分配的进程调度工作作为处理机管理的主要内容。

进程通常具有三种状态：运行状态（正在使用 CPU）、阻塞状态（等待输入 / 输出）和就绪状态

（等待分配 CPU）。

进程的引入：

1，程序的顺序执行

（1）顺序性

（2）封闭性

程序执行得到的最终结果由给定的初始条件决定，不受外界因素影响；

（3）可再现性

2，资源共享

3，程序的并发执行及其特性

（1）什么是并发执行

尽管多道程序的并发执行在宏观上是同时进行的，但在微观上仍是顺序执行的。第二种并发执

行是在某到程序的几个程序段中，包含着一部分可以同时执行或顺序颠倒执行的代码。

所谓并发执行，是为了增强计算机系统的处理能力和提高资源利用率所采取的一种同时操作技

术。

程序的并发执行总结为：一组在逻辑上互相独立的程序或程序段在执行过程中，其执行时间在

客观上互相重叠，即是一个程序段的执行尚未结束，另一个程序段的执行已经开始的这种执行

方式。

3.1.2 进程的定义

需要一个能描述程序的执行过程且能用来共享资源的基本单位，这个基本单位被称为进程。

可以这样定义进程：并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位。

进程和程序是两个既有联系又有区别的概念，它们的区别和联系可简述如下：

（1）进程是一个动态的概念，而程序是一个静态概念。程序时指令的有序集合，没有任何执行

的含义。而进程则强调执行过程，它动态地被创建，并被调度执行后消亡；

（2）进程具有并发特征，而程序没有。

（3）进程是竞争计算机系统资源的基本单位，从而其并发性受到系统自己的制约。

（4）不同的进程可以包含同一程序，只要该程序所对应的数据集不同。

进程与程序的区别和相互关系：

（1）动态性和静态性。

（2）从结构上看每个进程的实体都是由程序段和相应的数据段两部分构成的，这一特征与程序

的含义相近。

（3）一个进程可以涉及到一个或几个程序的执行；反之一程序可以对应多个进程，即同一程序

段可在不同数据集合上运行，可构成不同的进程。

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（1）运行状态：进程正在处理机上运行的状态，该进程已获得必要的资源，也获得了处理机，

用户程序正在处理机上运行。

（2）阻塞状态：进程等待某种事件完成（例如，等待输入 / 输出操作的完成）而暂时不能运行

的状态，处于该状态的进程不能参加竞争处理机，此时，即使分配给它处理机，它也不能运行。

（3）就绪状态：该进程运行所需的一切条件都得到满足，但因处理机资源个数少于进程个数，

所以该进程不能运行，而必须等待分配处理机资源，一旦获得处理机就立即投入运行。

在单 CPU系统中，任一时刻处于执行状态的进程只能有一个。只有处于就绪状态的进程经调度

选中之后才可以进入执行状态；

状态变化：

（1）就绪状态变化到运行状态。

（2）运行状态变化到就绪状态。

（3）运行状态变化到阻塞状态。

（4）阻塞状态变化到就绪状态。

3.4 进程控制

进程控制：就是系统使用一些具有特定功能的程序段来创建、撤销进程以及完成进程各个状态

的转换，从而达到多进程高效率并发执行和协调、实现资源共享的目的；

原语：把系统状态下执行的某些具有特定功能的程序段称为原语；

原语分为两类：

一类是机器指令级的，其特点是执行期间不允许中断，它是一个不可分割的单位；

另一类是功能级的，其特点是作为原语的程序段不允许并发执行；

通常把进程控制用程序做成原语：

用于进程控制的原语有：创建原语、撤销原语、阻塞原语、唤醒原语；

3.7 进程通信

3.7.1 临界资源和临界区

把不允许多个并发进程交叉执行的一段程序称为临界部分或临界区

临界区是由属于不同并发进程的程序段共享公用数据或共用变量而引起的。

因此，临界区也可以被称为访问公用数据（临界资源）的那段程序。

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