进程的组织

水深无声 2023-10-17 10:16 21阅读 0赞

进程是操作系统的资源分配和独立运行的基本单位。它一般由以下三个部分组成。

### 进程控制块 ###

进程创建时，操作系统就新建一个PCB结构，它之后就常驻内存，任一时刻可以存取, 在进程结束时删除。PCB是进程实体的一部分，是进程存在的唯一标志。  
  
当创建一个进程时，系统为该进程建立一个PCB；当进程执行时，系统通过其PCB 了 解进程的现行状态信息，以便对其进行控制和管理；当进程结束时，系统收回其PCB,该进 程随之消亡。操作系统通过PCB表来管理和控制进程。

<table>  表2-1 PCB通常包含的内容  
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>进程描述信息</th> 
   <th>进程控制和管理信息</th> 
   <th>资源分配清单</th> 
   <th>处理机相关信息</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>进程标识符(PID)</td> 
   <td>进程当前状态</td> 
   <td>代码段指针</td> 
   <td>通用寄存器值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>用户标识符(UID)</td> 
   <td>进程优先级</td> 
   <td>数据段指针</td> 
   <td>地址寄存器值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>代码运行入口地址</td> 
   <td>堆栈段指针</td> 
   <td>控制寄存器值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>程序的外存地址</td> 
   <td>文件描述符</td> 
   <td>标志寄存器值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>进入内存时间</td> 
   <td>键盘</td> 
   <td>状态字</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>处理机占用时间</td> 
   <td>鼠标</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>信号量使用</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
   <td>&nbsp;</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

表2-1是一个PCB的实例，PCB主要包括进程描述信息、进程控制和管理信息、资源 分配清单和处理机相关信息等。各部分的主要说明如下：  
  
1) 进程描述信息  
进程标识符：标志各个进程，每个进程都有一个并且是唯一的标识号。  
用户标识符：进程归属的用户，用户标识符主要为共享和保护服务。  
  
2) 进程控制和管理信息  
进程当前状态：描述进程的状态信息，作为处理机分配调度的依据。  
进程优先级：描述进程抢占处理机的优先级，优先级高的进程可以优先获得处理机。  
  
3) 资源分配清单，用于说明有关内存地址空间或虚拟地址空间的状况；所打开文件的 列表和所使用的输入/输出设备信息。  
  
4) 处理机相关信息，主要指处理机中各寄存器值，当进程被切换时，处理机状态信息 都必须保存在相应的PCB中，以便在该进程重新执行时，能再从断点继续执行。  
  
在一个系统中，通常存在着许多进程，有的处于就绪状态，有的处于阻塞状态，而且阻塞的原因各不相同。为了方便进程的调度和管理，需要将各进程的PCB用适当的方法组织起来。目前，常用的组织方式有链接方式和索引方式两种。链接方式将同一状态的PCB链接成一个队列，不同状态对应不同的队列，也可以把处于阻塞状态的进程的PCB，根据其阻塞原因的不同，排成多个阻塞队列。索引方式是将同一状态的进程组织在一个索引表中，索引表的表项指向相应的PCB，不同状态对应不同的索引表，如就绪索引表和阻塞索引表等。

### 程序段 ###

程序段就是能被进程调度程序调度到CPU执行的程序代码段。注意，程序可以被多个进程共享，就是说多个进程可以运行同一个程序。

### 数据段 ###

一个进程的数据段，可以是进程对应的程序加工处理的原始数据，也可以是程序执行时产生的中间或最终结果。