os -- 进程的描述

前序

1. 进程概念的提出：多道程序技术的采用，多个程序同时装入内存中
2. 概念：内存中，作为资源分布和独立运行的基本单位

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前趋图

1. 描述程序执行的顺序，是一个有向无循环图（DAG，Directed Acyclic Graph）
2. 以下前趋图可以表示为 P = {p1,p2,p3,p4,p5} = {(p1,p3),(p2,p4),(p4,p5),(p3,p5)}
   

Note

简而言之，前趋图就是一个顺序图而已，但是要保证有向无循环的特征

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执行顺序

顺序执行

1. 单道批处理系统
2. 特征
   
   • 顺序性：只能按照一定的顺序执行
   • 封闭性：一个程序独占所有资源
   • 可再现性：只要条件允许，程序反复执行，结果都一致

并发执行

1. 多道程序技术
2. 特征
   
   • 间断性
   • 无封闭性
   • 不可再现性

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进程的描述

程序进程块

1. 程序进程快（PCB,Process Control Block）:是一个配置的数据结构，用于控制和管理进程
2. 进程实体（简称进程）= 程序段+相关数据段+PCB

进程的定义

进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位

进程的特征

1. 动态性：进程是一次执行过程
2. 并发性
3. 独立性
4. 异步性

Note：进程的特征可以看成是与程序的区别，程序是静态的，没有建立 PCB 的程序不能说是独立性，也就不能参与并发执行

三种基本状态和两种常用状态

基本状态

1. 就绪(Ready)状态 : 只差获得 CPU，进入就绪队列排队
2. 执行(Running)状态 : 获得 CPU 并执行
3. 阻塞(Block)状态 ：执行时因某些原因而暂停，进入阻塞队列排队

两种常用状态

1. 创建状态 ： 申请空白 PCB 并填写相关信息 –> 分配资源 –> 转入就绪状态
2. 终止状态 ：清零 PCB，返回其空间

五种状态之间的关系图

两种操作

1. 挂起操作
2. 激活操作

Note：这两种操作是相反的，挂起相当于进入阻塞状态，激活相当于取消阻塞状态

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进程管理中的数据结构

管理控制的数据结构

1. 在 os 中，用数据结构来表征每个资源和进程的实体，便于管理
2. os 管理的这些数据结构一般分为：内存表，设备表，文件表和进程表
3. 其中，进程表就是我们上面所说到的进程控制块 PCB，实打实的大佬

PCB 的作用

1. 作为独立运行基本单位的标志 – 是进程存在的唯一标识
2. 提供进程管理所需要的信息
3. 能实现间断性的运行方式
4. 实现与其他进程的同步和通信

PCB 中的信息

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PCB 的控制方式

线性方式

1. 将所有的 PCB 都组织在一张线性表中，虽实现简单，开销小，但是每次查找需要遍历整张表，只适合进程数目不多的系统
   
   

链接方式

1. 将具有相同状态进程的 PCB 分别通过 PCB 中的链接字接成一个队列，形成若干个就绪队列，阻塞队列等，并根据优先级、阻塞原因等要素排好队
   
   

索引方式

1. 系统根据所有进程状态的不同，建立索引表，每个索引表记录具有相应状态的某个 PCB 在 PCB 表中的地址
   
   

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总结

1. 前趋图表示程序执行的顺序
2. 进程的特征是区别进程和程序的一个工具
3. 进程有三种基本状态、两种常见状态，两种操作
4. 程序块（PCB）是进程中重要的数据结构
5. 了解 PCB 的作用，信息以及组织方式