2.1 进程的基本概念 要点 分析程序执行顺序、以及并发的特征
进程的概念、特征与状态
进程控制块及其组织 (1) 顺序性 处理机的操作严格按程序规定顺序执行 (2) 封闭性 程序一旦开始执行，其计算结果不受外界因素影响。 (3) 可再现性 程序执行只要初始条件一样，不论如何停顿，重复执行多少次结果都一样。 结构性特征，进程的根本——PCB ①
动态性 l 进程实质上是进程实体的一次有生命期的执行过程。程序只是静态的一组有序指令。 l 进程最基本特征 ②
并发性 l 多个进程实体同存于内存中，在一段时间内同时运行。 l 有PCB的程序才能并发。 ③
独立性 ④
异步性 进程执行时的间断性，决定了其具有多种状态。把握各进程所属的状态对进程控制至关重要。与进程执行相关的各种共享资源有： l CPU l 存储器 l I/O设备 l 时间片 进程的三种基本状态 1)就绪状态(Ready) 进程获得除CPU之外的所有必需资源，一旦得到CPU控制权，可立即运行。 (2)运行状态(Running) 进程已获得所有运行必需的资源，正在处理机上执行。 (3)阻塞状态(Blocked) 正在执行的进程由于发生某事件（请求I/O、申请缓冲、时间片到）而暂时无法执行时，便放弃CPU后暂停 各种状态下的进程队列： ¡ 单处理机系统，执行态的进程只有一个； ¡ 就绪态、阻塞态的进程可有多个。一般讲它们分别排称一个队列，称就绪队列、阻塞队列。 ¡ 阻塞队列有的会根据不同原因再排成多个队列。 进程控制块PCB： 进程实体：代码段+数据段+PCB u 进程控制块定义 Process Control Block ¡ 存放进程的管理和控制信息的数据结构称为进程控制块。 OS对进程进行控制和管理围绕PCB进行 分析OS调度某进程的过程 ¡ 查该进程的PCB，获取其状态、优先级 ¡ 根据PCB保存的处理机状态信息，恢复现场 ¡ 根据PCB中程序和数据的内存始址，找到其程序和数据 ¡ 执行中的同步信号等也要查阅PCB，暂停时进程执行的处理机环境保存回PCB。 进程标识符信息 每个进程都必须有一个唯一的标识符

• 内部标示符：唯一的数字序号，方便系统使用
• 外部标示符：方便用户使用，用户进程访问某进程时使用

处理机状态信息 主要由处理机的各种寄存器中的内容组成，被中断时这些信息要存放到PCB。 ² 通用寄存器：用户程序访问的，暂存信息 ² 指令计数器：下一条指令地址 ² 程序状态字PSW：一些状态信息 ² 用户栈指针：每个用户进程都有的存放过程和系统调用参数及调用地址的一组系统栈。 进程调度信息 ¡ 进程状态 ¡ 进程优先级 ¡ 进程调度所需的其他信息：调度算法相关信息 ¡ 事件：状态转换有关的事件 进程控制信息 ¡ 程序和数据的地址（单个进程） l 数据所在的内外存地址 ¡ 进程同步和通信机制（多进程间） l 同步和通信机制的信号量、消息队列指针等 ¡ 资源清单 ¡ 链接指针（PCB的组织） l 本PCB所在队列的下一个进程PCB首地址。 PCB信息的存放 l 系统运行中有若干个程序的PCB，它们常驻内存的PCB区。 l 采用的数据结构：PCB结构体，PCB链表或队列 PCB的组织方式µ 系统中存在数十个PCB，如何有效的管理它们。 ¡ 链接方式 l 同一状态的PCB，依靠链接指针链接成队列。就绪队列；若干个阻塞队列；空白队列（PCB区的空PCB块） ¡ 索引方式 同状态的PCB同样集中记录，但以索引表的方式记录PCB的地址。用专门的单元记录各索引表的首地址