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进程管理(电脑进程管理器)

  进程管理(电脑进程管理器)
  处理机管理也称为进程管理,其核心是如何合理地分配处理时间,提高系统的效率。在计算机系统中有多个并发执行程序,采用程序这个静态的概念已经不能描述程序执行时动态变化的过程,所以引入了进程。
  1、基本概念
  (1)程序执行时的特征
  程序顺序执行时的主要特征如下:
  顺序性:程序的各程序段严格按照规定的顺序执行;
  封闭性:程序运行时系统内的资源只受该程序控制而改变,执行结果不受外界因素的影响。
  可再现性:只要程序执行环境和初始条件相同,多次执行的结果一致。
  进程管理前趋图:
  前趋图是用于描述程序执行顺序的一个有向无循环图,由结点和有向边组成,结点代表程序段的操作,而结点间的有向边表示两个程序段操作之间存在的前趋关系()。程序段Pi和Pj的前趋关系表示成PiPj,其中Pi是Pj的前趋,Pj是Pi的后继,其含义是Pi执行结束后Pj才能执行。例如,下图为三个程序段,其中输入是计算的前驱,计算是输入的后继。
  三个结点的前驱图
  前趋图示例:包饺子
  :绞肉
  :切葱末
  :切姜末
  :搅拌佐料
  :包饺子
  前趋图示例:包饺子
  2、进程的组成
  进程(Process)是程序的一次执行,是进行资源分配和调度的基本单位。进程通常由程序、数据和进程控制块(PCB)组成。其中,程序部分描述了进程需要完成的功能。假如,一个程序能被多个进程同时共享执行,那么这部分就应该以可再入码的形式编制,它是程序执行时不可修改的部分。数据部分包括程序执行时所需的数据及工作区,这部分只能为一个进程所专用,是进程的可修改部分;为了描述和控制进程的运行,系统为每个进程定义了一个数据结构进程控制块(PBC),它是进程重要的组成部分,它记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前状态和控制进程的全部信息,操作系统根据进程的PBC来感知进程的存在,并依此对进程进行管理和控制,进程控制块是进程存在的唯一标志。
  进程的主要内容如表所示:
  进程的内容
  3、进程的状态及其状态间的切换
  (1)三态模型
  在多道程序系统中,进程的运行是走走停停,在处理器上交替运行,状态也不断地发生变化,因此进程一般有三种基本状态:运行、就绪和阻塞。
  运行:当一个进程在处理机上运行时,称该进程处于运行状态。显然,对于单机处理系统,处于运行状态的进程只有一个。
  就绪:一个进程获得了除处理机外的一切所需资源,一旦得到处理机即可运行,则称此进程处于就绪状态。
  阻塞:也称为等待或睡眠状态,一个进程正在等待某一事件发生(例如请求IO而等待IO完成等)而暂停运行,这时即使把处理机分配给此进程,它也无法运行,称此进程处于阻塞状态。
  (2)五态模型
  事实上,对于一个实际的系统,进程的状态及其转换将更复杂,三态模型不能够满足我们的需求,所以产生了五态模型。

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